摘要:🪚科学家用木工锯,将冷冻的人脑切成703个沙子大小的碎片,只为绘制世界首张人脑能量分布图……
如果不说,你会知道这其实是人脑吗?……
想知道具体是怎么回事,请移步本期的【大开眼界】栏目吧~
每周一,【把科学带回家】的编辑们将为你带来一些有趣的本周新闻,帮你轻松地开启这一周!
【第42期】看点
科学新闻
🕺如果你等比缩小,必须一天24小时狂吃狂喝,才能不饿死。但可以变得力大无穷
👔衣服上的辣椒油会自己消失?互联网果然有真东西!
大开眼界
🪚科学家用木工锯,将冷冻的人脑切成703个沙子大小的碎片,只为绘制世界首张人脑能量分布图……
奇闻电波
🦜鹦鹉已经能当美食博主了?科学家发现它们爱吃面条+蘸料!猜猜它喜欢什么口味?
🕺如果你等比缩小,
必须一天24小时狂吃狂喝,才能不饿死。
但可以变得力大无穷
也许节后上班的你略有一些疲惫,所以在这周一,不妨让我们轻松一下,幻想一下,如果我们等比缩小到2厘米(就可以不用上班(bushi)),会发生什么事情?
也许你在科幻电影中看过这样的场景,比如超级英雄“蚁人”就能随意改变身体大小。还有古早的《不可思议的收缩人》里面,收缩人大战蜘蛛的故事。不过,以科学家的思维来看,如果一个人等比缩小,可能并不是一件简单的事。
为了生存,等比收缩人必须猛吃猛喝才能勉强维持生命。
图片来源:《不可思议的收缩人》
芝加哥大学的生物学教授Michael C. LaBarbera写了一篇十分有趣的文章《怪兽电影的生物学》其中就讨论了怪兽的生存指南。
他提到,等比缩小其实是个几何学问题,因为面积是长度的平方,体积是长度的立方。而对于生物来说,身体的尺寸和引力、粘附力、表面张力有关,继而影响一系列生理功能。比如说,食物消化的速度,热量的散失、呼吸的效率等等……
Michael做了一个估算:如果人的身高缩小到1英寸(2.53厘米),也就是长度缩小了70倍,体表面积和肺面积缩小了5000倍(70 x 70 倍),产生热量的体质缩小了35 0000倍(70 x 70 x 70 倍)。
因此,为了维持现在的体温和能量,微缩人必须疯狂吃饭,可能需要每天吃掉与自己体重相当的食物。此外,失水速度也会剧增,一定要记得多喝水啊微缩人!!但此时,水的表面张力会让他的嘴在接触水的一瞬间,就直接将水压入喉咙。
不过,因为新陈代谢率大幅增加,微缩人会更有活力,相对来说力量也会增大几十倍,可以举起比自身重50 倍的东西。
在这篇文章里,Michael提到了不同动物体型对它们造成的影响,可以推理到相似的怪兽身上。比如说,像金刚这样的巨型怪兽很容易摔伤,因为体型越大,骨骼压力越大;而像巨型章鱼这种深海怪兽在浮出水面后非常容易受压力影响而抽搐,正如长颈鹿四肢成熟的血压非常大,因此腿部皮肤必须非常紧……
图片来源:《深海怪物》科学家:按理说这是不合理的……
动物世界是如此神奇,不同体型、结构的东西都有着自己独特的身体结构。
👔衣服上的辣椒油会自己消失?
互联网果然有真东西!
最近,某书突然出现一条神奇的消息:衣服上的辣椒油原来会自己消失!
图片来源:某书截图
那之前这么复杂的处理方法算什么!
为什么衣服上的辣椒油自己会消失?辣椒油中的红色素是什么?它为什么会在阳光下自己褪色?
辣椒油的红色主要来自辣椒红素,这是一种存在于辣椒中的类胡萝卜素。
辣椒并不都是红的,红辣椒也不是一直都红。成熟的辣椒果实有红色的、黄色的或者橙色的,未成熟的果实颜色从浅绿色到紫色、巧克力色或接近棕色都有。辣椒颜色的变化主要由类胡萝卜素、叶绿素和花青素这三种色素不同的组成比例影响。
在辣椒成熟的过程中,叶绿素逐渐减少,类胡萝卜素增加。有学者用仪器分析过红辣椒中类胡萝卜素各种成分的含量,最高的是辣椒红素,后面依次是β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质等等。
辣椒中色素的变化过程和提取后红色素的组成成分。丨参考资料[2]
辣椒红素的特点之一就是耐光性差,暴露在室外强光下容易褪色。除了阳光,温度、pH值、辐照等因素也会影响辣椒红素的稳定性,让辣椒红素褪色。
有研究发现,白炽灯下的辣椒红素在19小时后,褪色到接近无色;而室内自然光线下,辣椒红素的颜色较稳定,8 周后才变为橙红色。
光可以活化色素分子。分子接受光照的时间越长,吸收的辐射能频率越高,光分解就越激烈。
一般认为光对辣椒红素的作用有两种,一是形成顺反双键,使电磁波普蓝移2~10nm(变得没那么红);二是加速辣椒红素链的氧化和降解断裂,光谱向紫外区移,最终失去颜色。
所以,如果下次你的衣服上不小心滴上了辣椒油,真的可以试试把衣服挂在阳台,晒掉衣服上残留的红色(当然油渍还是要靠洗衣液解决)。
大开眼界
🪚科学家用木工锯,
将冷冻的人脑切成703个沙子大小的碎片,
只为绘制世界首张人脑能量分布图……
尽管脑只占我们身体体重的2%,但人脑能量消耗却占到人体全部能量消耗的约20%。每当我们思考、感觉、看见物体或储存记忆时,数十亿个脑细胞都会从线粒体中获取能量。那么,脑中不同区域制造能量的能力是否有所差别?
近期,美国哥伦比亚大学和法国波尔多大学科学家发文称,他们绘制出了首张人脑能量分布图MitoBrainMap。为绘制该图,研究团队使用一种木工工具,将一片死于心脏病的54岁捐赠者的冷冻大脑切片,分成了703个立方体。每个立方体的尺寸为3×3×3毫米,这与构成大脑标准3D图像的单元大小相当。随后,他们利用生物化学和分子技术,确定了703个样本中每个样本的线粒体密度,以及一些样本内线粒体产生能量的效率。
接下来,团队又开发了一个模型来预测整个大脑中线粒体的分布情况。为了测试这个模型,他们将其应用于冷冻脑切片的其他样本,发现它能准确预测样本的线粒体分布。
冷冻的大脑切片被分成了703个立方体,大小和沙子差不多。|Martin Picard-Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons
研究显示,人脑内的线粒体不仅因细胞类型而异,还因大脑区域而异。例如,虽然同为中枢神经系统的重要组成部分,但灰质的线粒体比白质多50%,且灰质线粒体的产能效率也高于白质。此外,进化程度上较老的脑区(如脑干和基底神经节中的结构)的线粒体密度和产能效率,低于进化程度较新的脑区。
英国爱丁堡大学的神经科学家Nathalie Rochefort说,越来越多的证据表明,在某些精神疾病和与年龄相关脑部疾病发病初期,脑内的线粒体会发生变化。新数据将使科学家能够更详细地研究易受影响脑区的线粒体变化,最终改变脑部疾病的早期诊断方式。
【奇闻电波】
🦜鹦鹉已经能当美食博主了?
科学家发现它们爱吃面条+蘸料!
猜猜它喜欢什么口味?
在最近一项新研究中,科学家在观察2只戈芬氏凤头鹦鹉时,发现……它们居然喜欢吃面条!还会给面条浸泡在小料里,吃起来更加有滋有味。简直和人吃薯条要蘸番茄酱是同一个道理……
凤头鹦鹉流量新赛道有了!当美食博主!
如果你看过把科学带回家编辑部的早餐,可能会发现,鹦鹉吃的比我们好(不是)
所以,它们到底喜欢吃什么口味的蘸料呢?可以点击下方图片,收听由《万物》编辑部推出的音频节目【万物科学新闻】的第33集!
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图源: Current Biology
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撰文 Skin,Ziv,阿娴
参考资料:
等比缩小
[1]
https://movie.douban.com/subject/1899630/[2]
https://fathom.lib.uchicago.edu/2/21701757/辣椒油
[1]邓明华,莫云容,吕俊恒,赵凯,黄尧瑶,王岩岩,张宏.辣椒类胡萝卜素生物合成的分子遗传学研究进展[J]. 广东农业科学,2024,51 (2 ):
71-80. DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2024.02.007[2]张超, 马静静, 刘青, 等. 天然食用色素-辣椒红色素的制备及其应用方式[J]. 中国食品添加剂
, 2022, 33(07): 225-231. DOI:10.19804/j.issn1006-2513.2022.07.030.[3]韩晓岚.辣椒中辣椒红素的提取、分离及其稳定性的研究[D].天津科技大学,2010.
人脑:
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/3/541219.shtmhttps://www.zmescience.com/medicine/scientists-sawed-a-human-brain-into-703-cubes-to-map-its-energy-system-for-the-first-time/来源:万物杂志