存活上亿年:揭开神秘海洋动物长寿之谜

【菜科解读】
我们仍然不知道怎样建立正常的海龟数量。
理解雌雄海龟的比例对于保持海龟数量的稳定增长的重要性,对于指导海龟保护措施是非常有帮助的。
乳头瘤导致大量生存在加勒比海和太平洋海中的海龟都患上了这种肿瘤病。
这种病的发病原因以及在世界范围内迅速蔓延的原因是学者和环保人士最关心的问题之一
气候变化通过各种无法预测的方式对地球造成威胁,海龟也难逃此劫。
气候变化会引起海龟数量结构的变化,因为正在孵化的小海龟的性别取决于孵蛋温度,而海平面上升将会降低海龟进行孵化的海滩温度。
它们曾是早期人类文化的象征,不断地出现在历史,知识和传说中。
在过去的50年中,海龟是现代科学普遍研究的主题。
而如今,海龟也是媒体的宠儿,每个星期在报纸,杂志或者在线文章中都能看到关于海龟的文章。
在Google里可以搜索到许许多多关于海龟的相关,从科学到娱乐,各种主题应有尽有。
跟大自然一样,海龟的自然历史仍然有许多未解之谜。
的确,对于人类已经了解的日蚀,现代科学也还有很多并不了解的方面。
许多关于这些古老创造物的谜团正是激发人类兴趣和同情的力量之一。
如今,海龟面临着从未有过的危机,它们继续生存和长期海里生活的环境出现了问题。
关注海龟并且了解海龟是解救它们的关键。
这个会议还提到了BI:3,很像电影《碟中碟3》,theBI:3小组用“不可能的任务”来定义这些悬而未决的问题,它拥有几个世纪以来积累的第一手经验和来自80多个国家中的300多位世界海龟专家的研究成果。
设定问题是创建计划和策略的第一步,最终将会填补关键知识的漏洞,并且可以制定合适的保护措施。
BI:3的结果—7个悬而未决的问题在这里得到了描述,强调了关于海龟的一些主要谜团。
他们还提供了一个注重科学发展的框架,知识力量和研究投资。
他们也是公众联系的纽带,发展更多的兴趣和投资来保护海龟和它们的生活环境。
据《世界吉尼斯纪录大全》记载,海龟的寿命最长可达152年,是动物中当之无愧的老寿星。
正因为龟是海洋中的长寿动物,所以,沿海人仍将龟视为长寿的吉祥物,就像内地人把松鹤作为长寿的象征一样,沿海的人们也把龟视为长寿的象征,并有“万年龟”之说。
海龟上颌平出,下颌略向上钩曲,颚喙有锯齿状缺刻。
前额鳞1对。
背甲呈心形。
盾片镶嵌排列。
椎盾5片;肋盾每侧4片;缘盾每侧11片。
四肢桨状。
前肢长1爪于后肢,内侧各具1爪。
雄性尾长,达体长的二分之一。
前肢的爪大而弯曲呈钩状。
背甲橄榄色或棕褐色,杂以浅色斑纹;腹甲黄色。
最小的是橄榄绿鳞龟,有75厘米长,40公斤重。
海龟最独特的地方就是龟壳。
它可以保护海龟不受侵犯,让它们在海底自由游动。
除了棱皮龟,所有的海龟都有壳。
棱皮龟有一层很厚的油质皮肤在身上,呈现出5条纵棱。
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与陆龟不同的是,海龟不能将它们的头部和四肢缩回到壳里。
像翅膀一样的前肢主要用来推动海龟向前,而后肢就像方向舵在游动时掌控方向。
当雄性海龟成熟时,尾巴变长变厚,因为生殖器官就在尾巴底部。
在海洋里生存着7种海龟:棱皮龟、蠵龟、玳瑁、橄榄绿鳞龟、绿海龟、丽龟和平背海龟。
所有的海龟都被列为濒危动物。
生活在中国海洋中的海生龟类有 5种(全世界也只有8种),有绿海龟、玳瑁、蠵(xi)龟、丽龟和棱皮龟。
均被列为国家II级重点保护动物和濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)名录。
其余两种是:大西洋蠵龟和太平洋蠵龟。
#p#分页标题#e#海龟的数量计算一般是根据它们的孵化率。
研究显示,菜科网,所有种类的幼海龟都不同程度的减少了。
尤其是大海龟和棱皮龟,是所有海龟面临绝种危险最大的种类。
数量最多的是橄榄绿鳞龟,几十万只到印度海岸筑巢。
大多数的海龟生存在比较浅的沿海水域、海湾、泻湖、珊瑚礁或流入大海的河口。
我们通常在世界各地温暖舒适的海域发现海龟。
一些海龟游到几公里远的地方筑巢并喂养幼龟。
而棱皮龟迁徙得最远,它们要到5000公里远的海滩筑巢。
而黑龟则喜欢在它们分布区的最南端和最北端繁殖和喂养幼龟。
海龟保护工作进入高速发展期,沿海经济活动和有害捕鱼作业受到监控。
海龟保护工作已经取得了不少进展。
澳大利亚已经启动了一个投资数百万美元的项目,在社区中开展海龟保护活动,并努力寻找解决鬼网问题的办法。
塞舌尔群岛已经制定了创新性的办法,使私营企业参与到实际的保护行动中来。
目前 8个国家已经开始实施侧重于龟类保护的国家计划,而其他十个国家也在计划实施类似的计划。
几十年来,澳大利亚、阿曼、塞舌尔和南非都在监控各 自的海龟数量;另有几个国家在最近十几年也实施了保护方案。
联合国环境规划署(环境署)曼谷办公室负责统筹该协议执行的Douglas Hykle说,这份国家报告清楚表明,签约国正在作出更大的努力,监测、管理和保护各国的海龟。
319亿年前的鱼类化石中发现世界上最古老的脊椎动物大脑
但是现在,科学家们发现了保存下来的最古老的脊椎动物的大脑,在一条将近3.2亿年前的鱼类化石中。
动物死后,由于食腐动物或分解,其肉体和器官通常会很快消失。
这就只剩下骨头了,在某些情况下,骨头可以化石化,成为我们熟悉的博物馆展品。
但是,如果尸体幸免暴露在外界环境中,例如被迅速埋葬或被包裹在琥珀等材料中,那么皮肤或羽毛等软组织就可以存活到今天。
现在,科学家们发现了已知的最古老的脊椎动物的大脑化石。
该记录属于一种3.19亿年前的鱼类,即Coccocephalus wildi,它是构成现代脊椎动物中最大群体的鳐鱼的早期祖先。
之前的记录保持者是一条鲨鱼,可以追溯到3亿年前,但其他著名的大脑化石包括3.1亿年前的鲎和1.33亿年前的三角龙。
不过,它与已知的最古老的心脏相比毫无优势,后者是在3.8亿年前的鱼类化石中发现的。
然而,C. wildi的化石并不是一个新的发现--它是在几乎一个世纪前从一个煤矿中挖出来的。
但是在新的研究中,,研究人员对该标本进行了CT扫描,以便在不破坏它的情况下检查它的内部,并在头骨中发现了一个璀璨的圆球,表明有一种更密集的矿物,也许是黄铁矿。
研究小组说,这个圆球看起来很像大脑:它从中间对称,有类似于脑室的空隙,还有似乎是颅神经的丝状物质。
科学家放大了头骨所在的区域,进行了第二次更高分辨率的扫描,从而确认了这就是世界上最古老的脊椎动物大脑化石。
研究小组说,这种原始的保存可能是因为该鱼死后很快就被埋在了沉积物下,当时几乎没有氧气存在。
一个有利于软组织化石的化学微环境似乎也在其头骨内形成。
这一发现也可以填补鱼类进化故事中的一些空白。
据研究人员称,C. wildi的大脑与鲟鱼和匙吻鲟的大脑最为相似,而这两种鱼恰好被认为是"活化石",因为它们在3亿多年前就已经与其他鲼鳍鱼类的进化分道扬镳。
弗里德曼说:"与所有活着的鳐鱼不同,C. wildi的大脑是向内折叠的。
因此,这块化石捕捉到的是鳐鱼大脑的这一标志性特征进化之前的时间。
这为我们提供了一些关于这一特征什么时候进化的约束条件--在关于C. wildi的新数据之前,我们没有很好地掌握这一点。
"该团队认为,这种大脑保存的情况比以前认为的更常见。
在未来的工作中,他们计划开始寻找它们。
这项研究发表在《自然》杂志上。
与20亿年前的大型核反应堆相比,今天人类所能修筑的最大的核反应堆也显得黯然失色
这个神奇而古老的反应堆是在非洲加蓬共和国发现的。
在漫长的古代年代中,该反应堆启动了再关闭,关闭了再启动,间歇之间储蓄消耗掉的能量,所以一直维持到了今天,而且反应堆核心区从来没有熔毁的危险。
物理学家从这个史前天然核反应堆中取出了一小份样品,带回了实验室研究。
最后,华盛顿大学的亚历山大·梅利克和同事总结出了它的工作原理:这一核反应堆是由水调节的。
奥克洛矿区有河水流过,河水缓缓渗入富含铀的岩床里,扮演了现代核反应堆的控制棒角色(现代核反应堆都是通过控制棒来加快或抑制核裂变反应)。
河水的渗入加大了铀裂变效率,从而引发了铀裂变的一系列连锁裂变。
这种裂变反应会放出大量热量,从而煮沸了岩床上的河水。
一旦河水被烘干了,铀裂变就会随之结束。
之后慢慢地又有河水渗进岩床,核反应就会再次启动。
这样周而复始地进行下去,核反应堆的铀裂变总会在一个适当的时候得到控制,所以不会陷入一发不可收拾的连锁反应而导致核心区熔毁甚至大爆炸。
20亿年前的天然核反应堆1972年6月,法国一家工厂在使用从非洲加蓬共和国进口的奥克洛铀矿石时,惊讶地发现运来的铀矿石早已被使用过。
为了探明原因,许多科学家纷纷来到加蓬奥克洛铀矿考察,不久他们发现了一个不可思议的史前遗迹———20亿年前的核反应堆!该反应堆结构合理,保存完整,而且运转时间长达50万年之久。
然而在20亿年前,地球才刚刚开始萌发最原始的生命,人类也只是在近二三百万年间才真正出现。
那么,是哪位制造了这个古老的核反应堆?一时间众说纷纭,但没有一个站得住脚的证据证明它的来历。
20亿年前的核反应堆1942年,当费米领导下的小组在芝加哥大学一个严格保密的实验室里启动他们的核反应堆时,无论谁都以为,这是开天辟地的第一个核反应堆。
但是有谁知道,实际上早在大约18亿年前,核反应堆就开始在地球上运行了。
在非洲西海岸四季如夏的赤道附近,加蓬共和国的奥克洛铀矿中,埋藏着六个反应堆的遗迹-- 化石 反应堆。
这些反应堆在奥克洛矿的富铀矿体中达到过临界,消耗了部分燃料,然后停息了下来,在地下沉睡了18亿年,终于在1972年被法国的科学工作者所揭露。
这个古老核反应堆的第一个线索是由法国的鲍齐奎斯发现的。
鲍齐奎斯是法国彼埃尔拉特气体扩散工厂的一个工作人员,他的工作是对天然铀进料进行常规分析。
天然铀中,铀-235含量的精确数值是0.7202%,这个数值是相当恒定的,最大偏差也不超过千分之一。
但是,1972年5月的一天,当鲍齐奎斯跟往常一样对天然铀进料作常规分析时,得到了一个奥秘的结果,一个天然铀样品中铀-235的含量为0.7171%,这个数值比正常的数值偏低。
这样大的偏差在很多情况下是微不足道的,但是在这里却具有主要的意义,因为它已远远超出了统计误差所允许的范围。
鲍齐奎斯没有放过它,法国原子能委员会也没有忽略它。
这一偏差是如何样产生的呢?开始他们考虑,可能是由于气体扩散工厂的贫化铀 尾料 的沾污所引起的。
因为只要有一点点贫化铀混进了天然铀样品,就会使该样品的铀-235含量显著偏低。
于是,他们对其他一些绝对不会被贫化铀沾污的样品做了分析,结果发现,这些样品中的铀-235含量也都偏低,这就排除了贫化铀被沾污的可能性。
为了查清产生这一偏差的真相,他们通过生产过程的工艺链,做了一系列的 侦探 工作,从法国的铀处理工厂到加蓬共和国的铀矿石加工工厂,一直追踪到奥克洛露天铀矿。
最终终于查明,这个铀-235含量偏低的天然铀样品,确是来自奥克洛铀矿。
当他们对该矿的样品进行分析时,十分惊讶地发现,该矿富铀矿体铀样品中的铀-235,竟贫化50%之多。
那么,奥克洛矿的铀为何会发生贫化呢?短缺的铀-235又到哪里去了呢?经过再三深入研究与探讨,科学家们十分惊奇地发现:这些铀矿石早已被燃烧过,也就是说早已被人用过!这一重大发现立即轰动了科学界,为彻底查明事情原因,许多科学家纷纷来到加蓬奥克洛铀矿区,进行长时间的考察,终于发现了一个不可思议的史前遗迹--一座古老的核反应堆,这个核反应堆是由6个区域的大约500吨铀矿石组成,它的输出功率很低,只有1000千瓦。
经过多年探索,科学界终于认定,奥克洛铀矿的铀-235,是链式反应中生成的 矿渣 是 核反应堆 曾经存在的证据,这表明奥克洛铀矿区的 核反应堆 在20亿年前已经点火工作,98迷科,运转时间更长达50万年之久。
这简直是不可思议的。
要知道,要发生核裂变链式反应,先要有大量高浓度铀-235,而天然铀矿中只含有极少比例的铀-235,即使铀-235足够多,要想使核反应不成为核爆炸,还必须使用中子慢化剂,如重水等。
即使上述两个条件满足了,也并不等于真能发生持续的核反应,还必须使铀与慢化剂之间有某种比例的配置。
在人类修筑的核电站中,通常都是核裂变反应堆。
在这种反应堆中,必须用高纯度浓缩铀或钚为燃料,必须用石墨、重水等慢化剂来获得慢中子。
反应堆中必须加装控制棒,使链式反应受人控制,以缓慢释放原子能。
如此苛刻的条件,在奥克洛铀矿的 核反应堆 中是怎么实现的呢?有科学家认为,奥克洛铀矿纯粹是大自然的手笔。
他们假设:在20亿年前,奥克洛铀矿中铀-235含量比现在高很多,铀-235产生的快中子经过矿石中地下水慢化和控制后,变成了慢中子,使链式反应能以缓慢方式发生。
因为当核反应堆的温度太高时,将有更多的水蒸发掉,于是链式反应速度减慢、规模变小,使核反应堆温度降低甚至熄火。
在这以后的漫长岁月中,地下水会重新汇聚,使慢中子增多,链式反应加速,核反应堆温度升高,以实现重新点火启动。
所以,20亿年来,整个链式反应过程像间歇喷泉一样重复发生。
也就是说,奥克洛核反应堆之所以没像原子弹那样爆炸, 功劳 全在于地下水的奇怪控制,使之在持续几千年的链式反应中,一直缓慢释放着原子能。
科学家们还为这种论点找到了证据--在奥克洛矿区中找到了高度集中的氙同位素,这是一种只在核反应堆关闭并冷却后才出现的元素。
但是,质疑这种论点的也大有人在。
有人认为,地下水毕竟不是重水,用来做核反应堆的慢化剂有点勉强,还有,奥克洛矿区的结构相当合理,保存得也相当完整,似乎并非自然形成,而是有目的地修筑而成的。
比如,目前的研究结果表明,这个核反应堆有几千米,如此很大的一个核反应堆,对周围环境的热干扰却局限在反应区周围40米之内。
更让人吃惊的是,核反应所产生的废物,并没有扩散,而是局限在矿区周围。
与这个20亿年前的大型核反应堆相比,今天人类所能修筑的最大的核反应堆,也显得黯然失色。