生娃难的科学依据 耗能极高且间接成本比重悬殊

发布日期：2024-09-19 14:19

来源类型：福建日报 | 作者：史晓帆

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速 览

1. 生娃难的科学依据：耗能极高且间接成本比重悬殊
2. 青藏高原湖泊呈持续扩张趋势
3. 乌克兰冲突导致老鹰绕行数百公里进行迁徙
4. 贸易和战争帮助蟑螂征服了世界
5. MIT科研团队首次在宇宙中发现2-甲氧基乙醇
6. 
   

学界头条

1. 生娃难的科学依据：耗能极高且间接成本比重悬殊

图源：DALL-E-3

发表在Science上的一项新研究发现，生殖的间接成本，包括在出生前“生育和照顾”后代，远远超过了为后代的身体形态投入的能量。以前，大多数模型认为这些间接成本可以忽略不计，或者最多只占繁殖总能量成本的四分之一。

但是，当研究人员评估了81种物种(从微观真核生物到白尾鹿再到短吻鳄)的雌性生殖能量消耗时，他们发现了相反的情况:对大多数物种来说，照顾后代的成本高于“制造”后代的成本。以人类为例，研究人员计算出，高达96%的用于生殖的能量是由间接成本构成的——人类繁殖的总能量成本为208303kJ，直接成本为 8669 kJ，间接成本为 199634 kJ。因为生育除了制造那个六七斤重的“肉球”，更重要的是寻找安全的场所，储备抚育幼儿的能量和食物等消耗。

进化生物学家、该研究的合著者达斯汀·马歇尔（Dustin Marshall）对记者说:“婴儿本身在这里几乎就变成了一个四舍五入的误差。” 而这些仅仅是自然状态下野生动物的数据，研究人员认为，如果考虑到人类的特殊性，那女性的生育成本可能被低估了一个数量级。

参考来源：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk6772?adobe_mc=MCMID%3D43054923500555183784433604705816309749%7CMCORGID%3D242B6472541199F70A4C98A6%2540AdobeOrg%7CTS%3D1715845113

2. 青藏高原湖泊呈持续扩张趋势

青藏高原湖泊未来扩张与影响示意图。

图源：青藏高原所

《自然—地球科学》在线发表了中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队张国庆研究员等的最新研究成果，研究表明在过去30年，青藏高原湖泊面积扩张超过1万平方公里。研究团队预估，至21世纪末，由于降水增加和冰川融水补给，在低排放情景下，青藏高原湖泊面积将扩张约50%（增加约2万平方公里），水位上升约10米，水量增加约6520亿吨, 水量增量是过去50年的4倍。

青藏高原北部的湖泊扩张最为显著，在高排放情景下，面积扩张将翻倍；中部的湖泊面积将扩张超过50%；南部的湖泊过去为萎缩态势，将在近期转变为扩张。湖泊的快速扩张将直接改变湖盆的水文连通性，预计约有23%的流域会发生重组。湖泊的扩张还会增加湖-气交换，可能会导致大气中温室气体浓度的增加，进而加剧全球变暖。

参考来源：

https://doi.org/10.1038/s41561-024-01446-w

前沿研究

3. 乌克兰冲突导致老鹰绕行数百公里进行迁徙

大斑点鹰

图源：Agami Photo Agency/Alamy

发表在《当代生物学》上的一篇论文显示，从乌克兰冲突开始后，许多候鸟途径乌克兰时选择绕行更远的距离，同时在乌克兰境内更少的停留和觅食。

大斑点鹰冬天飞往希腊和东非，夏季则穿过乌克兰飞往白俄罗斯。对2018-2021年记录的20只大斑点鹰的65次迁徙的GPS数据进行分析后发现，冲突开始后大斑点鹰平均多飞85公里，最多的一例绕行了250公里。同时，原来有90%的大斑点鹰会在乌克兰停留，但是冲突后只有32%会停下来。也有研究者直接观察到斑点鹰出现在爆炸地点附近然后迅速离开的场面，毕竟老鹰是没法看新闻躲避战争的。

参考来源：

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(24)00519-0?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982224005190%3Fshowall%3Dtrue

4. 贸易和战争帮助蟑螂征服了世界

在Isua Greenstone Belt收集的岩石样本。

图源：CLAIRE NICHOLS

也有生物从人类的战争中获益：德国蟑螂学名是Blattella germanica，尽管名字中有“德国”，但它现在已经分布在除南极洲以外的每个大洲，被认为是地球上4600种蟑螂中分布最广泛的物种。但实际上相对于人们对“小强”的印象，它并不算最厉害的那种，甚至不会飞，适应能力也一般，主要寄生在人类生活的区域内，而傍上人类这个“大金主”是它能扩展到全球的关键。

这种无处不在的害虫于1776年首次在欧洲被描述，但DNA显示它已经进行了史诗般的旅行。一份基于来自17个国家281个样本的家谱显示，它的扩张始于2100年前，当时德国蟑螂从一个亚洲物种(可能是在印度或缅甸)分化出来。大约1200年前，在倭马亚和阿巴斯两个伊斯兰哈里发统治下，随着贸易和战争的扩张，它向西迁移到了中东。研究人员说，这些昆虫可能是在面包篮里搭便车穿越沙漠的。接下来，大约390年前，该物种沿着殖民贸易路线向东扩展到东南亚。一百年多前，蟑螂到达了欧洲。因此，正是人类的全球化帮助它实现了种群的全球化。

参考来源：

https://www.science.org/content/article/humans-helped-german-cockroach-conquer-world?utm_source=sfmc&utm_medium=email&utm_campaign=ScienceAdviser&utm_content=distillation&et_rid=1018944675&et_cid=5220329

5. MIT科研团队首次在宇宙中发现2-甲氧基乙醇

图源：Courtesy of the researchers

MIT科学家通过分析旋转光谱，成功地在太空中找到了2-甲氧基乙醇的踪迹。旋转光谱是分子在太空中旋转时发出的独特光信号，它们就像是分子的指纹。将测量好的光谱数据与智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测数据进行匹配，最终，研究团队在NGC 6334I中观察到了与2-甲氧基乙醇分子信号相匹配的25条旋转线，从而确认了这种分子在这个源头的存在，这是首次在宇宙中发现这种复杂的分子。

参考来源：

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad37ff