Friday, 24 July 2015

四季是怎样产生的?






“季节”来源于拉丁语中的动词“Serere”,意思是“播种”。由此可见,“季节”最早时仅仅指的是适宜播种的春天。
但在中世纪初,其他三个季节也加入进“季节”的词义中,一年被划分为4个部分:冬季,湿冷的季节;秋季,成长、重要的季节;夏季,在古老的梵文中它原本通指一年。

人类的日常生活和浪漫情怀都为四季所影响,此外,它们还具有最乏味的天文背景。因为地球绕太阳作年度旅行的直接结果就是四季的循环往复。在此,我将尽可能简明地介绍这一内容。
每24小时地球自转一周,每356.25天绕太阳公转一周。为了确保历法整齐归一,人类把每年的0.25天累积到一块,这样每四年就出现一次闰年,即这一年有366 天。但以两个“零”结尾的年份无闰年;可也有特例,那就是那些能被400 整除的年份都是闰年。

四季产生的原理示意图

公元1600年是上一次的特例,下一次则是公元2000年。地球绕太阳公转的轨迹并非正圆,而是椭圆。尽管它还不算是完全的椭圆,但是,这已给人类研究地球运行的工作增添了大量复杂的因素。
另外,地球的中轴与日地之间的平面不成直角,而是一个66.5°的倾角。当地球绕太阳公转时,它的中轴自始至终保持着这样的倾斜度,这就是世界各地出现季节交替的直接原因。每年的3 月21日,阳光刚好均匀地照射着地表的一半,于是,在这一日,世界各地的昼夜平分。
90天后,当地球运行到其公转行程的四分之一处时,北极地区全部朝向了太阳,而南极地区则全部背向了太阳,于是,北极长达六个月的白昼开始了,而南极则坠落进长达六个月的黑夜。当北半球阳光灿烂的夏季到来时,南半球的居民就一边在火炉旁看书,一边打发着漫漫寒夜。
但是,当北半球的居民在圣诞节滑冰时,阿根廷人、智利人却正在受到炎炎夏日的煎熬,而当美国遭受滚滚热浪的袭击时,他们又在磨利自己的滑冰刀了。
9 月23日是四季更替的第二个重要日期,这是一年中第二个全球各地昼夜平分的日子。然后,在12月21日,北极与太阳吻别,而南极朝向了太阳,这时,北半球进入严冬,而南半球进入酷夏。然而,地轴独特的倾斜和地球的自转并非四季循环形成的全部原因。
地球还被地轴66.5°的倾斜划分出了五个区。
赤道两旁为热带区,在这儿,阳光照射着大地几乎是垂直的。在两极地区,太阳光线的角度很小,即使在夏天,一束阳光所照射到的地表面积比其自身面积大一倍。南北温带区处在热带区与两极地区之间,在这儿,太阳光不是垂直照射,所以,它能够温暖比热带区更广阔的高山平原与江河湖海。
单从文字上去解释这一切,并不能完全明白。你去天文馆看一看,对有关地球的问题,那里的一切能帮助你比书本理解得更快。但是,认为有必要建一座天文馆的城市少得可怜。请你到市政府去找那些政府首脑,对他们说,你要一座天文馆作为圣诞礼物。
什么是天文馆呢?当他们费劲儿从字典里去翻看时(也许他们得用上20或30年才能找出答案来),你最好去弄一些苹果、橘子、蜡烛以及用来分区的墨水,自己动手来演绎一年四季的交替。划一根火柴把蜡烛点燃,就能够把白昼或黑夜带给“南极”或“北极”。
假如一只苍蝇落身在你自制的地球上,你千万不要这样联想:“假设———仅仅是假设———人类不过也是一只这样的小虫,在一只硕大的橘子表面上毫无目的地爬行,照耀着橘子和飞虫的是一支更硕大的蜡烛,而这一切都不过是一个巨人茶余饭后手中玩弄的一个小东西罢了。”丰富的想像是大有裨益的。但是,请你千万不要用在天文学领域。



关于地球的20个事实:一天永远只有24小时吗



一天永远只有24小时吗?河流是活的吗?岩石会生长吗?
  对于我们天天生活在上面的地球,你也许认为自己已经很了解了,可是未必,有一些神奇的事实你也许不知道,或者一时想不起来,下面就是一些地球的事实问题,你试着回答一下,看看对地球知道多少。
科技时代_关于地球的20个事实:一天永远只有24小时吗
地球照片(来源:美国宇航局网站)
一天永远会是24小时吗?
  10多亿年前,地球的一天只有18小时,地球自转越来越慢,今天的一天是24小时,据科学家估算,在遥远的未来,地球上的一天将会是960小时!而10亿年前,月球离地球更近,那时一个月才20天。目前,月球仍以每年4厘米的距离远离地球。
  地球的表面积是多少?
  地球的表面积是51010万平方公里。
  地球上的沙漠面积多大?
  地球上约有三分之一的面积是沙漠,如果人类对自己的行为不加以约束,地球沙漠化会更加严重。北非的撒哈拉沙漠是世界上最大的沙漠,是美国加利福尼亚莫哈韦沙漠的23倍。
  地球内部温度有多高?
  每向地球里面走1公里温度就会增加摄氏20度,据科学家推算,在地球的中心地区,温度高达摄氏3870度。
  河流是活的吗?
  当然,我们所说的“活”不是传统意义上的生命生长,但河流却像所有的有生命的生物一样有寿命。它们出生后会慢慢长大,这是指在流域面积方面在扩大,然后随着年龄的增长也会死亡。
  每秒钟发生多少次闪电?
  也许你现在所在的地方晴空万里,但别的地方却在雷雨交加,据科学家测算,平均每秒钟会发生100次闪电,不过这只是击中地面的闪电。任何一分钟里,围绕着我们的地球都有1000多次雷暴,引起6000多次闪电,它们中的许多只发生在云层里。
  岩石会在水中漂浮吗?
  人们一定会觉得这是一个古怪的问题,岩石怎么会漂浮起来呢?其实这是一个事实。当火山爆发时,熔岩中分离出来的气体会产生一种被称为浮石的岩石,这种岩石里面有许多气泡,所以它们能在水中漂浮。
  岩石会生长吗?
  是的,岩石会生长。有一种铁锰岩石在海底的山脉中生长,这种岩石壳慢慢地吸收海水中沉淀的矿物质,每100万年增长约1毫米,而人的手指甲在两周的时间里就会长出这么多。
  世界上最大的湖是哪个?
  就面积而言,里海是世界上最大的湖,它位于东南欧和西亚之间。
  如果南极的冰盖融化,海平面到底能升高多少?
  南极洲的冰盖占地球上冰的存量的近90%,地球上淡水量的70%就储存在南极冰盖中。如果整个南极冰盖全部融化,那么海平面将会上升220英尺,或者说有20层大楼高。科学家透露,南极的冰在逐渐融化,据联合国报告说,按照全球气温上升的趋势,最坏的情况是,到2100年,海平面将会上升3英尺(约1米)。
  淡水主要存在什么地方?
  任何时候,世界上的淡水主要是地下水,地下水的储量是所有淡水湖储量的30倍,是河流总量的3000倍。全世界的人每年要消耗4000亿加仑淡水。
  地球上储存的淡水有多少?
  地球上储存着200多万立方英里的淡水,近一半接近地面的半英里以内。火星上近表也有许多水,但到目前为止探测到的水都以固体形式存在,没有人确切知道那里到底有多少水。
  地球上最容易发生地震和火山爆发的地区在哪里?
  大部分的地震和火山爆发发生在地球上12个板块的边界处,它们都或多或少地在地球表面移动。不过,最活跃的板块之一是太平洋板块,围绕着这个板块的边界地区经常发生地震和火山爆发,所以又被称为太平洋火山地震带,从日本到阿拉斯加再到南美,这个地区范围很广。
  地球的内核是固体的吗?
  据信,地球的核心部分是固体的,但地核的外围却因为温度太高而融化了,我们从来没有到达地球的中心,所以科学家也不能肯定准确的组成。最近有科学家提出了一个好莱坞式的大胆的想法,挺有意思,就是把地球钻出一条缝,让一个探测器钻进去探测更多的内部情况。
  速度最快的地表风纪录是多少?
  地球表面最快的“正常的”风速达到372公里/小时,这是1934年4月12日在美国新罕布尔什州的华盛顿山记录的,但是1999年5月在俄克拉荷马州发生的一次龙卷风中,研究人员测到的最快风速达到了513公里/小时,作为比较,海王星上的风带最快可达1448公里/小时。
  五颜六色的烟火是怎么形成的?
  在节日里放的烟火五颜六色,这是地球上的矿物质制造出的颜色,锶会产生深红色,铜产生蓝色,纳产生黄色,铁屑和木炭会产生金色的火花,明亮的闪光和响亮的声音则来自于铝粉。
  世界上共出产了多少黄金?
  全世界一共出产了19.3万多公吨(4.25亿磅)黄金,如果把这些黄金都堆积在一起,能够堆出一个方形的7层楼高的结构。南非和美国是两个黄金出产国,南非年产5300公吨黄金,美国年产3200多公吨。
  地球上最热最冷的地方在哪里?
  如果你认为美国加利福尼亚的死亡谷是世界上最热的地方可就错了,一年有许多天那里非常热,但有纪录的最热的地方却是在利比亚的阿齐济亚,1922年9月13日,那里的气温达到了摄氏57.8度,这是有气温记录以来的最高值。1913年7月10日,死亡谷的最高气温达到了华氏134度。世界上温度最低的地方是南极洲的东方站,1983年7月21日的气温是摄氏零下89度。
  雷是怎么产生的?
  如果你认为是闪电引起的,也没错,不过准确的说法是闪电周围的空气温度急剧上升,大约是太阳温度的5倍,突然的加热让空气以比音速还快的速度膨胀,这会压缩附近的空气形成冲击波,我们就会听到雷声。
  地球永远存在下去吗?
  天文学家知道,再过几十亿年,太阳将会极度膨胀,会把地球包围起来,如果那时我们还生活在地球上的话,我们就会被烤焦了,地球也会被蒸发掉了。不过事情将会发生变化,太阳的质量会发生变化,将会让地球远离太阳,在一个合适的轨道上运行。据科学家进行数学推算,理论上,人类也能够在地球毁灭前找出让地球远离太阳的办法。-

Thursday, 23 July 2015

人类到底能活多少岁?




人类寿命的极限到底是多少?这是人们最关心的话题之一,科学家们也一直在寻找答案。
尽管百岁老人仍然少见,人类的平均寿命(尤其是在发达国家)在过去的几十年中一直在延长。但是这种趋势能保持多久?科学家通过对实验动物的研究,发现包括限制热量摄入在内的一些方法可以显著地延长它们的寿命。但是这些方法是否可以成功地应用到人类的身上,以及能延长多少寿命呢?一些科学家认为,至少人类活到100岁可以成为家常便饭。不过,即使是这样,长寿也会带来其他的麻烦,比如社会保险。
加拿大渥太华心脏研究中心主席罗伯兹表示,科学家曾认为,可能还需要100年,人类的寿命才能延长一倍。但多项研究成果已使科学家相信,这一时间将大幅缩短。他认为,50年内,人类的平均寿命就可达到150岁。
另据英国《卫报》报道,长期从事人体衰老机制研究的美国南加利福尼亚大学生物医学家瓦尔特·隆哥教授发现,经过基因“修改”的酵母菌,寿命延长6倍!这项试验创造了延长生物生命的最高记录。相关研究成果刊登在世界著名学术期刊《细胞》杂志上。
酵母菌是单细胞生物,可完整地诠释细胞的老化机制。试验中,研究者把酵母细胞中的两个核心基因Sir2和SCH9去掉。Sir2基因通过抑制整段整段的基因组来控制寿命长短;SCH9基因主要控制细胞将营养转化为能量,专门向细胞通告现在食物是否充足。如果生物体内缺乏这两种基因,细胞就会“认为”储备的食物即将耗尽,应该将主要的“精力”放在延续生命上,而不是继续生长和繁殖。通过抑制Sir2和SCH9这两种基因的正常工作,研究人员成功地将酵母菌的寿命由自然状态下的1个星期延长到了6个星期。
科学家们已开始在老鼠身上进行此类试验。试验鼠在去除这两种关键基因后,寿命明显延长。如果按人类的平均寿命70岁来算,一旦可以将生命延长6倍,那么人类岂不是可以活到400多岁?
现在已经发现了细胞的染色体顶端有一种叫做端粒酶的物质。细胞每分裂一次,端粒就缩短一点,当端粒最后短到无法再缩短时,细胞的寿命也就到头了。如果对端粒酶来个“时序倒转”,细胞不就长生不灭了吗?已经取得的成果有:使用纳米技术,老鼠的脑细胞寿命被延长了3—4倍;使用转基因技术,使血管内皮细胞的分裂次数从65次增加到200次以上,突破了“海弗里克极限”(即细胞分裂次数极限为40—60次)。
我们到底能活多久
正常人到底能活多少年?不同的学者从不同的视角考察,采用不同的方法所推算出来的年限是不同的。细胞分裂次数与分裂周期测算法认为,人类寿命是其细胞分裂次数与分裂周期的乘积。自胚胎期开始细胞分裂50次以上,分裂周期平均为2.4年,从而推算出人类最高寿命至少是120岁。性成熟期测算法推算,人类的最高自然寿命应是112—150岁。生长期测算法推算,人类的自然寿命为100—175岁。怀孕期测算法推算,人的自然寿命最高可达167岁。以上方法推算结果表明,人类正常的自然寿命都应该在100岁以上。
随着人类环境卫生的改善、公共卫生质量的提高,人的寿命也在不断延长。在4000年前的青铜器时期,人的平均寿命只有18岁。从青铜器时代到公元1900年的4800年间,人类的寿命估计约增加了27年。从公元1900年到1990年短短90年间,增加的幅度至少也有这么多。
什么决定人类寿命
科学界目前达成的共识是:人的寿命主要通过内外两大因素实现。内因是遗传,外因是环境和生活习惯。遗传对寿命的影响,在长寿者身上体现得较突出。一般来说,父母寿命高的,其子女寿命也长。德国科学家用15年的时间,调查了576名百岁老人,结果发现他们的父母死亡时的平均年龄比一般人多9—10岁。美国科学家发现,大多数百岁老寿星的基因,特别是“4号染色体”有相似之处。研究人员希望能够开发出相应的药物帮助人类益寿延年。
“外因”也不可忽视。许多研究表明,通往长寿之路的关键还在于个人科学的行为方式和良好的自然环境、社会环境。完全按照健康生活方式生活,可以比一般人多活10年,即活到85岁以上。
乐观的技术主义者认为,通过现代科学技术来延长细胞生命是完全可行的。但冷静的保守人士认为,人的生命不是简单的细胞分裂,衰老和长寿是多基因、多层面和多途径的复合原因一起作用的结果。而且人体非常复杂,很难保证用基因改变了这里而另一个地方还能如我们所愿在运转。另外,我们生活的环境大系统更是在人力控制之外。

人的体温为什么是37℃?

每个人和周围的人都有着这样或者那样的不同,比如年龄、身高、体重……但是在一个数字上,大家都一样,那就是体温37℃。

真是不可思议,我们的体温竟然会如此相似:不论是住在北极冰天雪地下的因纽特人、栖身于非洲伊图里森林的俾格米人,或是北京故宫里面的工作人员,把温度计放在他们的舌头下,量出来的体温全都一样。不管是黄种人、黑种人、棕种人或是白种人,高或矮、胖或瘦、老或少、男或女,他们的体温依然是37℃。无论是刚满月的婴儿、二十岁的运动员、或是百岁老人,体温也都相同。
同时,我们的体温还有个性质,就是维持基本恒定。任凭你的肌肉发达或萎缩、牙齿正在生长或已经掉落,感受压力而心跳加倍、呼吸急促而胸口起伏,不自主的发抖、或汗如雨下,但是体温仍然可以保持不变。体温只要比正常值有0.5℃的变化,就会让你感到不舒服。如果体温比正常值上升或下降了1℃,你就可能需要赶快去挂急诊。在体温方面,人和人是如此相似,实在是太奇妙了。呼吸、流汗、排泄以及其它身体的功能都会有节奏地波动,主要的目的就是要维持体温恒定。
37度是平均值
严格地说,37只是体温概略的数字,因为身体各部位的温度会略有差别。我们皮肤的温度通常比体内的温度大约低3到4℃,你可以把温度计放在舌头下,或夹在两个指头之间量一量,很会看到差别。口腔和肛门的温度也不相同,后者的温度一般比前者高1℃。此外,由于活动所产生的器官的新陈代谢与血液流动的变化,也会使体温有所改变。即使早在懂得测量体温以前,我们的祖先就已经假设,身体里面最热的部位是心脏,特别是“热血沸腾”的心脏。现在不再这样想了,因为我们发现,和热情最扯不上关系的肝脏,温度在38℃上下,反而荣登人体最热器官的宝座。
现在知道,我们的体温不会随着地域改变。然而在一天当中,体温还是会稍有变化的,下午的时候会缓慢上升到最高点,一般会比在夜间最低的温度高出将近1度,所以37℃仅是人体全天体温的平均值。
让我们的体温于大多数情况下保持在正常范围之内的调节机制,是由在我们脑部深处的一个系统所控制,叫做“下视丘”。
如果下视丘的“体温测量报告”说:身体太冷了!皮下密布交织的小血管——微血管就会收缩,这样可以节省热量;假如它认为太温暖了,微血管就会扩张。同时,激素信息前往汗腺,命令汗腺透过皮肤的毛孔分泌水分,也就是汗水。这时,送往脑部的讯号会强烈建议:采取行动改变原来的状态,例如穿上衣服,或把衣服脱掉,目的始终都是要保持固定的体温,当然这就是所谓的“抑制作用”。进入下视丘的血液供应,可以即时检查这些已完成的调节作用,必要的时候,指示下视丘开始重新设定温度。
恒温的进化之谜

憨态可掬的南极企鹅
哺乳类、鸟类以及其它的温血动物都具有恒定的体温。生物学上把动物分成“恒温动物”和“变温动物”两种。比如我们知道,寒带的南极企鹅和热带撒哈拉沙漠的骆驼,它们的体温同样是37℃上下。这些迥然不同的动物为什么都不约而同地选择了体温恒定的生活方式?
鸟类和哺乳类这些恒温动物,具有高新陈代谢率,从体内产生热,它们也具有精巧的冷却机制,可以帮助保持恒定的体温,而变温动物却没有办法做到这一点。但是这个规则仍有例外;例如,某些温血动物在冬眠期间,可以让自己的体温大幅降低。尽管如此,我们还是要问:大自然为什么会进化出恒温动物?
若要保持恒温,需要复杂的脑子对身体进行精密控制,所以在已知的物种中,只有非常小比例的生物采取这种进化过程。至于为什么这些物种会如此,科学家还没有一个确切的答案,他们所做的解释,都只是一些假说而已。
一个假说认为,脑在恒温下运作得最好,所以在长期的自然选择中,恒温的动物被选择下来。当然,脑部简单的低等动物,他们所选择的生存方法虽然不同,却是对他们适应自己所处的环境是最有利的。只是对我们而言,恒温是最好的选择。
某些动物能够保持体温恒定的开始时间,几乎恰好和他们从水生变成陆生的时间相吻合。生存于水底下的生物,相当大的程度上,可以避开外界气候变化的影响。特别是在深水中,周围的温度几乎可以保持不变。反过来,生活于地表上的动物则必须承受一天二十四小时的温度变动;他们会经历夜晚和白天、雨天和晴天、刮风和暴风雨。因此,在地表生活的许多生物已经进化到可以快速随机应变的地步。
想想看,当人类的祖先在大草原上被狮子追逐的时候,会是什么样的情境。在奔跑的时候,四肢必须互相协调摆动,而脑部则在估量最好的逃生对策:是该使劲地逃跑,还是简单的棍子抵抗?那棵树有多远,在狮子追上我以前,爬到树上去的机会有多大?家人生存的机会有多大?我的族人会不会来帮我?我是不是可以跳到河里,跳进河去会不会落到鳄鱼的嘴里?在四肢拼命摆动、身上流着汗、肺部用力呼吸的同时,所有这些念头全都会在脑中闪过。不论是人或狮子,思想和行动需要同时运作,这是动物必备的生存之道。

支配人类思想和行动的主宰是脑,这是由几百亿交互连结的神经细胞所组成的线路,奇妙又精巧;狮子的头盖骨里也含有相似数目的神经细胞。假若体温发生变化,必然导致动物体内的各种复杂化学反应呈现出不同的状况,各种激素信息也有所不同。所以,保持恒定的体温是像我们一样复杂的动物的最佳进化选择。否则起伏的脑温可能会导致无法预测的反应,其中一种可能的反应是,假如学习发生在不同的脑温下的话,每次的成果可能都不一样。
现在再回到我们祖先的例子,当他们被狮子追逐的时候,必须要做出决定。他们一定不希望,在自己的手正忙着爬上树的时候,腿还在拼命继续奔跑。当然也不希望,在眼睛看见一块石头的时候,鼻子却认为那是一只狮子。此时当然更不是决定是否该吃一点东西的好时机。反过来,狮子也在做同样的决定,它想尽办法告诉自己,它正在追逐一个原始人类,而不该想这个东西是不是容易消化。动物恒温的脑部在处理涉及同步的决定与行动时,显得快速、可靠又富有弹性,这样动物生存的机率以及把基因传给下一代的机会必然会增加。
这个例子并不是来讨论基本的“捕食者-被捕者交互作用”需要复杂且恒温的脑,而是要解释,像人类和狮子这些生物的脑子,在恒温下才能达到最佳运作状态。这些脑子之所以会如此复杂,是因为这些生物的活动特别错综复杂,其中许多活动属于社会性与组织性的,这也是这些生物一生中无可避免的活动。
为何偏偏选择37度?
其实脑部保持恒温,并不是恒温动物维持恒温性的唯一理由。很显然,温度升高时,化学反应一般会加快,所以让身体变成温度较高的恒温器,在某种程度上可以促进身体的活性。
这当然有一个限度。当过量的热排不出去,而信息又来得太快时,这个系统会瓦解。过去的几百万年中,我们以及其它哺乳类,还有鸟类,似乎都发现了,最适宜我们运作的温度是在37℃左右。
人们又要进一步发问:就算保持体温的恒定,可以使人体的运作最稳定,那么为什么温度需要设在37℃呢?
基本上,哺乳类动物的身体所获得的能量,有70%以上转变成了热。然后这些热又需要发散到四周的环境里去,否则身体会像任何过热的引擎一样,因为过热而停止了正常的运作。
产热的机制很复杂,这是脑必须监控的另一个复杂过程。静止状态下,脑以及身体内部器官(比如心脏、肺脏和肾脏)所产生的热超过全身产热的2/3,虽然它们本身的质量只占全身不到10%。运动的时候,肌肉所释放出来的热可以增大10倍,超过其它热来源。然而,即使是在这些产热的极端状况下,体温仍然可以保持固定,而且基本的本能反应仍然如常。这要归功于在体内热产量升高的同时,身体能够把热快速的传递到四周环境中。
热传递机制的细节相当复杂,但基本的原理是:热量由高温物体流向低温物体。所有的物体都可以辐射出热,也可以吸收热,假如物体的颜色比较深,辐射与吸收的效率比较高,而浅色物体就比较低。
不论是辐射或传导,热的流动率大约与温差成正比。室温17℃时,你手上的热流到一根铁棍上的热流动率,是室温27℃时的两倍,因为前者和37℃相差了20度,而后者只相差10度。同样的石头墙壁的房间,在15℃时会让你觉得比在25℃时要冷许多。
根据热传导的机理,有些科学家认为,我们的体温之所以设定在37℃,和我们在20℃的房间中感到舒服的原因一样。当200多万年以前人类刚出现在非洲时,白天的平均温度在25℃以下。在这种气候下,当人类的体温超过35℃时,打猎采集这类活动经由新陈代谢过程所产生的热最容易发散出去。
人们可以计算出正常活动时身体的产热率,也可以计算出在四周温度稍微高于27℃时,身体把热传递到环境中的散热率。两种速率全都随体温而改变;这两个速率在温度为37℃时大约相等,也就是身体得到热的速率与散发热的速率相等。由于这一点优势,这个温度就被被我们的祖先选定了。后来,人类穿上了毛皮,又发明了独特的技巧——生火,扩大了温度适应范围,因此能忍受更寒冷的气候。
然而,对气候的适应,似乎只是我们体温保持在37℃的小部分理由。看看哺乳类和鸟类,这两类动物经历了非常不同的进化史,鸟类和人类在进化过程中经历的气候、环境肯定各有不同。但是鸟类和哺乳动物的体温大多都是恒定的。因此恒温产生的原因恐怕还很复杂。但有一点是肯定的,恒温动物保持恒温,能够让复杂的化学反应固定在最佳的状态,这使得我们和其它动物可以胜任日常生活中的各种复杂活动。

血为什么是红色的?

小说的世界里,要想描述出一个惊心动魄的场面,如果没有鲜红的血,那是很难想象的。至少在电影和电视里,血如果不是红的就不会那样扣人心弦,血的颜色决不能用绿色、蓝色或白色来敷衍。
世界各国通用的危险信号所以来用红色,不会和血的颜色没有关系吧!如此说来,血是红的应该是理所当然的了。可问起“血为什么是红色的”,能回答出的人却寥寥无几。
放大1050倍之后的血液
放大1550倍之后的血液
红血球
红血球
究竟是什么成分构成了血的红色?
把采出的血液加入抗凝剂后,再用离心分离器,可以很容易地将血液分离成红色的固体成分和黄褐色的液体成分 (称为血浆)。显然,红色成分是存在于固体成分之中的。在显徽镜下观察固体成分时,可以发现它是由三种不同的细跑混合在一起的。它们分别称为红细胞、白细胞和血小板。在1立方毫米体积的血液中,它们存在的浓度分别为450一5OO万个、6OOO一8O00个和3O一5O万个。根据这些细胞成分之间比重的差异,采用精密离心分离法做进一步分离,可以看出红色成分是存在于红细胞中的。
在红细胞层中加入蒸馏水,由于被红细胞膜隔开的细胞内外渗透压差,而使水分渗入血球内部。随着细胞内部压力增大,最后导致膜的破裂,这时细胞内的物质就溶出到外液中(称溶血现象)。再把这种液体用离心分离器处理,就得到红色透明的上清液(称溶血液)和极少量的沉淀物。沉淀物是红细胞膜的残骸,由于把它用盐水洗涤时颜变浅,因此红色成分的问题,最后归结为溶血液。
将溶血液再用半透膜进行透析,红色成分并不向外渗透,可知红色成分是一种高分子物质。使用盐析法等分离方法分离溶血液中的高分子物质时,得到的主要是红色的蛋白质,另外还有微量的与红细胞代谢有关的酶等。红色的蛋白质称为血红蛋白(以下用 Hb表示),它就是我们所要找的血液中的红色成分。
在细胞中,Hb的浓度高达35%,而就血液整体来讲,约占15%。众所周知,Hb在体内除负担着输送氧的作用以外, 对于二氧化碳的输送也扮演着重要角色。氧合血红蛋白为红色,脱氧血红蛋白为紫红色。由这种Hb的颜色所染成的红色血液,在所有的脊推动物体内不断地循环。
Hb是由叫做殊蛋白的蛋白质和叫做血红素的低分子铁的络合物所形成的复合物,氧与中心镑原于相结合,这种血红素是血液颜色的来源。
老化了的红细跑由肝脏等加以破坏,Hb也被分解。作为血红素分解产物的尿胆素原和尿胆素,则成为粪便的成分被排泻到体外。粪便的黄褐色就是来源于这些物质。只问血为什么是红色而不问粪便为什么是黄褐色,未免有些不公平吧!
血液也不一定都是红色的。软体动物和节肢动物的血液是蓝色的(也有例外),这是因为这类动物的血淋巴中溶解有叫做血蓝蛋白的蓝色钢蛋白质,它也起着氧的运输作用。

Wednesday, 22 July 2015

蟋蟀为什么好斗

 我们把两只雄蟋蟀放在同一个小罐里,只要拿一根带长毛的小棍逗一逗,它们双方便会互相咬斗起来,直到一方战败认输为止。为什么蟋蟀这么好斗?

  蟋蟀俗名叫蛐蛐,之所以好斗,大概与它们天生勇猛有力有关吧!蛐蛐后腿有利,口器坚硬,适于咬坚硬的东西,如农作物的根、茎、叶和果实都能咬断。所以它们之间打斗起来非常激烈、残忍。严重时能把对方的腿咬断,甚至于皮开肉绽。正因如此,人们也喜好以此取乐,无聊时便凑在一起斗蛐蛐,将两只蛐蛐装在一个罐子里,观看它们你死我活的争斗。

  但并非所有的蛐蛐都好斗,好打斗的只是雄蛐蛐,雄蛐蛐因为生性孤独,喜欢自己独占一块地盘,其他的雄性就不能再来侵犯。这种习性必然导致它们之间频繁的战争。不过,在繁殖期,它为了繁衍后代,还是允许有一只雌性来与它同住的。                                                                                     

草原上的老鼠为什么特别多

  辽阔的草原不缺食物,无人惊扰,是老鼠们安家落户、生儿育女的乐园。在草原上,老鼠原来也有天敌,如鹰、鹞、猫头鹰、黄鼠狼、蛇等,都会对老鼠的生存构成威胁。尤其是猫头鹰,专靠吃老鼠过日子。但是近年来,人们大肆捕猎,使老鼠的天敌数量急剧减少,老鼠就在草原上泛滥成灾了。 

  想想真可怕: 

  据对我国北方草原的调查,有的草场每公顷有4500多鼠洞,如果每个鼠洞住10只老鼠,1公顷草地就有45000多只老鼠。全世界的老鼠有75亿只,超过了人口的数量。 

  老鼠有什么危害? 

  老鼠侵吞粮食、啃食草场、毁坏物品、传播疾病,近年来已成为草原一大祸害。全国遭鼠害的草原有0.7亿公顷,每年损失看草几十亿千克,足够500万只羊吃1年,直接经济损失十几亿元。