太空旅行引起的身体反应

自从有生命以来,生物界在地球上已经历了漫长的演化过程,而所有这些生物进化都是在地球引力的环境中进行的。近30年宇航科技的发展,使生物体有可能摆脱地球引力作用,并在较长时间内维持其生命。然而,现在已经发现:从太空中返回到地球的宇航员和实验动物,都会不同程度地出现肌肉萎缩、骨质脆化、免疫系统抑制等身体反应。     

引力趣谈

我们是幸运的。地球稳稳地运行在自己的轨道上，并与周围巨大的天体保持着适当的距离。它不会向太阳一直落下去，直到最后被巨大的火焰烧成灰烬。使太阳、地球以及那些巨大的邻居保持着如此稳固关系的，就是宇宙间最基本的力量之一：引力。强大又弱小引力是一种非常巨大的力量。要知道我们地球的质量将达58万亿吨。而在地球所处的银河系中，有1000多亿颗质量远远大于地球的恒星。至于整个宇宙中的天体，更是不计其数，但它们都在引力的作用下井然有序地运行着。虽然引力控制着宇宙万物的运行，但事实上引力是四种基本作用(力)中最弱小的一种…     

生物与太阳活动

生物有许多不可思议之处。人们不难理解,动物以及我们人的身体会受光、气温、气压等的影响,但很少有人知道,除此以外还处于地球电磁现象的支配之下。生物与太阳活动程度从某种意义上说,构成生物体的物质具有液晶结构,还是一种半导体。因此人们认为生物的器官对电和磁的作用表现出复杂的反应。而在我们所处空间里,除了存在电视机、收音机接收的电波以及从     

现阶段的宇宙冶金学

1.宇宙环境据说牛顿每天看着苹果从树枝上落下,发现了重力法则。如今已经证明人类在无重力世界也能生活。这里不仅苹果、任何东西都不下落。无重力是其最大特征。无重力冶金学和地球上冶金学的不同、明显地表现在液体和气体上。在无重力的宇宙间密度不同的物质不上浮也不下降,将水和油混合起来,也始终保持二相不分离的乳浊状。水中气泡一动不动,铅     

由固体潮发现引力以光速传播的观测证据

由于太阳的真位置无法直接观测, 在实际使用的地球重力固体潮公式中用视位置近似代替真位置. 研究发现, 这种近似相当于隐含了一个假定, 即引力是以光速传播的. 本文从狮泉河站和乌什站的重力固体潮观测数据出发, 作了地球黏弹性相位滞后校正; 用减除月球引力潮理论值的办法从重力固体潮观测数据中提取出准太阳引力潮的观测数据; 推导出并求解了引力传播方程, 得出引力传播速度约为0.93~1.05倍的光速, 相对误差为5%. 这是第一个强有力的观测证据, 证明了引力传播的速度与光速相同.     

昆虫帝国

正昆虫,从远古走来,别看它们渺小、貌不惊人,可它们遍布地球的每一个角落,在空中、陆地上或是水里,到处都有它们的身影……在地球上已知的动物中,有四分之三都是昆虫!昆虫,已经经历了上亿年的进化,它们以小搏大,绝对是这个地球上把自己经营得最成功的生物。昆虫为何能如此成功地"统治"地球?     

天体潮汐力触发地震

地震的形成存在多种因素的制约,从天体物理学上看,太阳系其他天体产生的引力可作用于地球,即天文潮汐,相较于其他行星而言,月球对地球产生的引潮力较大,有研究表明大地震与天体引潮力的变化存在关系。从表面上看,地震的发生是地球板块之间的相互作用,在自转向心力、地幔热液对流作用下发生了运动,但实质上板块运动与天体引潮力、太阳黑子活动等事件存在关联——在这些外部因素的诱导下,引发了地球内部的构造变化,导致地震的发生。对地球产生作用最大的天体引潮力来自月球和太阳,两者处于同一数量级上,月球引潮力大约是太阳引潮     

动物也懂物理学

正如果一只动物在觅食过程中,不小心从树顶上掉了下来,它们当然不会知道这是地球引力在作祟。不过,理论的不足,并不意味着这些动物不会利用艰深的物理规律来实践。当我们掌握了一些物理知识后,就可以理解一些让人类觉得不可思议的动物"神技"和生活习性。这种动物会"轻功"水面上,一只动物在悠然行走,它身材纤细,六条腿平稳地踩在水面上,丝毫不会害怕身体被打湿,或者担心自己沉到水里,它就是水黾。为什么水黾不会像大多数动物一样,因为重力的作用而下沉呢?     

太空轨道绽放“科学之花”

正太空是一个与地面完全不同的环境,其重要特征就是微重力和高真空。在地面上,人们无法得到无重力环境,而到了空间飞行器上,尽管重力的影响不会完全消失,但和地面相比就到了可以忽略的程度。由于重力消失了,物理规律可能出现不同的表现,这让人们得以进行许多在地球上无法开展的科学实验,这些实验有着地面实验所无法比拟的价值。     

黑洞不是洞

最常见的东西往往最易被忽视，即便它对维持正常世界不可或缺，也不免如此。引力就是最佳例证。若非３００年前有只苹果掉下来砸在一个伟大的脑袋上，人类认识引力恐怕还要多费些时日。 假定有一台引力调节机，拨动其旋钮就能改变引力的大小，我们就会看到许多有趣的事。引力接近于零的状况，经常可以从电视上看到：航天飞机上的宇航员们，像慢镜头似地飘来飘去。假如他们不慎打翻了一杯茶，茶水就会在表面张力的作用下形成无数圆形的水滴，在空中跳动。此时引力若恢复到１ｇ（即地球表面重力），宇航员就会重重地跌到地板上，随之而来的是…     

细胞骨架和高等植物的向重力性

地球上的生物,在漫长的进化过程中,逐渐适应了地球上普遍存在的重力场环境,并利用重力场作为调控生长发育的一个重要环境因子。人们对植物向重力性反应的研究已经有一个多世纪,但是它的细胞学与分子生物学机制至今仍然不清楚。细胞骨架被认为在调控向重力性反应的早期的信号感受和传导的过程中起着重要的作用。大量的研究证据表明,微丝在生长素极性运输中起调控作用,并最终引起植物表现出向重力性的不对称生长。在植物向重力性生长过程中微管排列发生重组,但是微管重组在调控不对称生长中的作用仍不清楚。当前的细胞、分子和生物化学技术的发展为研究这一困难问题提供了可能,同时大量的最新发现的植物细胞骨架结合蛋白为我们分析植物向重力性过程中信号传导的调控因子提供了丰富的信息。本文着重介绍植物细胞骨架的功能及其在植物向重力性反应在作用,以及空间植物生物学研究的最新进展。     

灵长动物行为和生态学的研究现状与进展(一):地理分布与栖息地的利用

现今非人灵长动物只分布于全球七大洲中的五大洲,大部分的非人灵长动物都生活在非洲、亚洲和南美洲及其附近的岛屿上。从沙漠到热带雨林,灵长动物的栖息地是多种多样的,但绝大多数的灵长动物都生活在各种不同类型的热带雨林中。在森林中有着多种多样的生态位可供灵长动物占有和利用,这为灵长动物提供了多种多样的生存方式,并为多种灵长动物能在一个森林中共存创造了条件。灵长动物经常在特定的森林层次上活动和觅食并表现出很强的适应性。灵长动物的进化是与森林中其他动物的进化密切相关的,其他动物作为竞争者、捕食者和猎物对灵长动物的进化有很大影响。灵长动物已经进化出了很多独一无二的捕食策略,使它们能够充分利用生活在森林不同层次上和不同部位的猎物。日活动域、巢域、核域和领域是当前用于灵长动物和其他动物空间利用格局的几个标准名称。     

无可替代的盐

钠对我们健康人来说是如此重要以致我们具有先天的能力来鉴别它的最重要化合物,氯化钠或盐的味道。也许这并不出人意外,因为生命是在有盐味的环境——海洋中进化的,甚至据说当带有血流的生物体首次产生时,血浆的成份曾一度反映了古寒武纪海洋的状况。因为当时海洋变得更浓缩,地球的陆地区域在钠盐方面相对枯竭,因此动物产生了对盐的爱好和     

植物分类学中的生态标准

(一)引言在植物分类学中,生态标准相对说来很少有直接的重要意义的说法大概是确实的。尽管生态标准在种以下水平上是不能忽略的,但至少在经典分类学中,形态标准迄今是、今后无疑仍将是首要的标准。另一方面,从进化的观点看,生境和环境因素必然始终起着极其重要的作用,而进化是使分类区别具体化的基本的过程。因此,本章对生态因素的进化作用以及其更为直接的分类学意义进行考察是必     

地磁场与动物感磁

地球上生物的起源和演化都在地球磁场的重要保护中进行.在长期的演化过程中,动物具有了感磁能力以适应地磁场环境,从而帮助动物能够更好地完成其生理活动.揭示地磁场变化与生物圈演化之间的联系,理解现在、过去和未来地磁场变化的生物学效应是生物地磁学研究的主要目标.已有研究发现,许多动物可利用地磁场信息进行定向和导航;地磁场是维持地球生物正常的生理活动和生长发育必不可少的环境因子.本文围绕地磁场与动物地磁导航以及地磁场减弱对动物的可能影响两个方面进行评述.主要阐述动物地磁导航研究在行为学、神经生理学、生物磁学等方面的进展和有关动物感磁机理的3种假说:电磁感应假说、基于磁铁矿感磁假说和基于自由基感磁假说.讨论地磁场变化(磁场强度降低)引起动物生理活动和生长发育异常等多方面的生物学效应,并提出磁场变化引起生物学效应的3种可能途径:磁性金属途径、自由基途径和骨架蛋白途径.细胞内的磁性物质、自由基产物或骨架蛋白可能是动物响应磁场的中介物,它们引起生物体不同水平上的效应.随着现代多学科交叉融合和新实验技术的应用,可以预见在不久的将来人们可以更加准确地在分子水平上解析出动物响应地磁场变化的作用机理.     

生物钟与光周期响应

浩瀚宇宙中,地球自转的同时围绕太阳的公转导致昼夜交替,四季更迭,风物长新。正因如此,地球生命赖以存在的自然环境中的光照、温度、水分(湿度)、食物(营养)等环境因素也会发生相应的周期性变化。生物体只有适应环境节律性变化带来的生存压力才能保证种族的繁衍。所有的环境适应性中,生物体对光周期的适应最为重要。处于地球上不同纬度的生物,在一年之中感受到光强、光质和光照长度的节律性变化,会在最适的时间选择适宜的环境完成生长、发育和繁殖过程。在漫长进化过程中产生的生物钟调控机制,可以帮助生物体整合并预测内外环境信号近24小时节律性变化,进而通过调控机体生理生化和新陈代谢过程提高环境适应性。生物学家一直关注生物钟与光周期现象,相关领域已有许多重要研究成果表明生物钟参与调控动植物的光周期响应。     

月球引力对地球的影响

百多年前,科学家们就知道月球的引力吸引地球上的海洋,产生潮汐。一些科学家们已发现月球的引力还可能对地球上其他自然现象产生影响的证据。他们说,月球可能对地震、火山爆发,甚至包括天气变化负有一定程度的责任。两名美国科学家列表统计了加利福尼亚州主要的地震事件,然后考察每次地震发生时月球所处的位置。结果发现,每当月球的引力最强时,加利福尼亚就发生大地震。他们发现,小地震的发生与月球位置之间没     

试论生物和人体的圆形结构规律

自然界的各种生物,特别是高等生物和人体,都是结构非常复杂的有机体。各种生物千姿百态,生活在各种不同的环境中,然而,生命——新陈代谢,却是它们的共同特征。生命的最基本的过程是吸收营养物质、排出废物和繁殖后代,这个过程随着生物的进化发展,越来越复杂,越来越精细,发展到高等动物乃至人类,达到了极其完善的地步,与此同时,生物体的构形通过进化规律和各种自然力(如压力,重力、摩擦力、阻力、应力、……)的筛选,也实现了最优化——圆形结构。     

人类站立起来之后——高血压病因新说

站立,人类在几百万年的进化中取得的最伟大的成果。人类自从站立起来以后,眼界开阔,行动敏捷,仪表潇洒。但科学家们通过研究发现,站立的姿态正是引起高血压的一个主要原因.人们都知道,在地球上,由于地心引力的作用,液体总是从上方流到下方,而在动物体内,因为有心脏和其他器官的调节作用,血液     

走近诺贝尔奖(十九)捕捉时空涟漪

正我们都知道,地球围绕太阳公转,这是因为太阳对地球有引力作用。然而,地球距离太阳约1.5亿千米,那么,太阳是如何把引力传递给地球的呢?宇宙中的任何物体,大到天体、小至尘埃,相互之间都存在引力。然而,物体之间的引力是如何传播的?爱因斯坦认为,引力像水波一样不断向外扩散,这就是引力波。在爱因斯坦提出引力波概念将近100年的时