(神秘的地球uux.cn)据美国国家地理(撰文:MARY BATES 编译:涂玮瑛):这种寄生虫会操纵狼、老鼠的心智,甚至连人类也不例外!无论何时,全球都有高达全球三分之一的人口感染弓虫(Toxoplasma gondii)。
它对动物行为的影响可能比我们原本预期的更广。
这项新研究率先显示,寄生虫可以影响灰狼的行为。
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是什么因素使狼决定独自出击或坚持领导狼群?这个问题长久以来都让科学家感到好奇。
现在有一项新研究显示,感染弓虫的灰狼比未感染的狼更有可能成为狼群领袖。
研究的共同作者琪拉.卡西迪(Kira Cassidy)说,这项发现使我们在探讨动物行为的影响因素时,思路必须变得更广。
她是参与黄石狼群计划(Yellowstone Wolf Project)的野生动物生物学家,这项计划是位于蒙大拿州的非营利组织,致力于监督有关黄石国家公园掠食动物的研究。
「我们知道行为会受到各式各样的因素影响,包括过去经验、遗传学、当前环境、社会背景。
」她说:「现在我们可以把寄生虫加入这张清单。
」
弓虫是一种单细胞寄生虫,无论何时都有至少三分之一的全球人口感染,造成弓虫感染症(toxoplasmosis)。
尽管感染通常很轻微,但对于幼童或免疫功能低下的人而言,也可能致命。
弓虫只能在家猫或野猫的小肠内繁殖,但它在自然界分布广泛,而且可以感染任何温血动物。
它也以能够操纵宿主而闻名,最特别的是让啮齿动物在家猫附近肆无忌惮地行动。
弓虫遍布全球,是一种单细胞原生动物,可以感染几乎所有温血动物。
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这项新研究近期在《通讯生物学》(Communications Biology)发表,卡西迪和同事为了进行这项研究,利用累积26年的黄石公园狼群行为数据及血液检体,回溯至1995年这些狼再引入公园的时候。
他们也分析了公园里美洲狮的空间分布和血液检体,因为这种大猫是弓虫的宿主。
结果显示,相较于附近没有猫科动物栖息的狼,栖息领域与美洲狮重叠的狼更有可能感染弓虫。
此外,与未感染弓虫的狼相比,弓虫检测为阳性的狼离开狼群的机率会升高11倍,成为狼群领袖的机率则增加46倍。
对于伦敦皇家兽医学院的流行病学家格雷葛里.米尔恩(Gregory Milne)而言,这些结果并不是那么令人惊讶。
他没有参与该研究。
「这与我们对其他动物体内弓虫的了解相当一致。
」他说:「包括这项研究在内,有愈来愈多证据显示,这种寄生虫可以造成重大行为变化。
」
致命吸引力
动物可能因为吃掉其他已感染的动物,或接触从猫粪排出的弓虫卵囊而感染弓虫。
如果这种寄生虫发现自己进入非猫科动物的宿主体内,它可以生活在身体不同部位(包括脑部),并持续存活多年。
因为弓虫需要进入猫的肠道才能繁殖,所以它已经演化出很聪明的方法来达成这个目标。
举例来说,感染弓虫的啮齿动物在家猫等掠食者附近时,会比较活跃也比较无畏,以便把弓虫送进它们喜爱的家园。
令人惊讶的是,感染弓虫的小鼠和大鼠不会害怕猫尿的气味,甚至有可能受到这种气味的吸引。
许多有关啮齿动物的发现都来自仔细控制的实验室研究,直到最近才有研究人员开始探讨野外弓虫感染的影响。
弓虫只能在野猫或家猫的消化系统中繁殖。
上图是一只参加英格伦猫展的蓝色无毛猫。
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有一项研究发现,感染弓虫的黑猩猩会受到花豹尿液的吸引,而花豹是黑猩猩的天然掠食者。
在另一项研究中,研究共同作者艾本.戈林(Eben Gering)表示,研究人员发现感染弓虫的幼年斑点鬣狗更有可能接近狮子,然后遭到杀害。
戈林是佛罗里达州诺瓦东南大学的演化生物学家。
他说:「我们才刚开始初步了解,弓虫感染对行为的作用会如何影响族群动态及行为,进而导致生态出现变化。
我们从啮齿动物得知这种现象,在野生动物身上证实,如今则在鬣狗、狼等高度社会性的动物见到弓虫的影响。
」
危险行径
愈来愈多证据显示,弓虫感染症患者比未感染者更常冒险,例如以更危险的方式开车,这经常会导致致命车祸。
不过,感染弓虫的影响不一定都是负面的:在一项针对大学生和商务专业人士的研究中,感染弓虫的人更有可能主修商业或自行创业。
而在感染率较高的国家,民众也比较少将害怕失败当作从事新创业活动的理由。
目前还不清楚这种与疟疾有远亲关系的寄生虫如何使哺乳动物出现上述改变。
米尔恩说,有一些证据显示,弓虫可能影响神经传导物质,例如多巴胺,也可能影响荷尔蒙,例如睪固酮。
这种寄生虫也可能导致低度发炎,进而影响行为。
无论作用机制是什么,显然寄生虫──尤其是弓虫──在动物的生活中扮演重要却不够受重视的角色。
科学家估计,大约40%的动物物种是寄生虫,而且它们或许在尚未发现的物种中也占了很大一部分。
由欧洲航天局领导的卫星任务帮助科学家追踪了这一剧烈变化,揭示了地球深处内部可能比之前认为的更不稳定和更具动态性。
几十年来,科学家们一直认为他们对液态金属在地球外核内部的运动有合理的理解。
埋藏在地表下约2200公里的巨大熔融铁层似乎遵循相对稳定的长期模式。
然后情况发生了变化。
2010年,赤道太平洋下方一大片富含铁的流体区突然改变了航向。
水流没有继续向西流动,反而突然加速向东流动。
研究人员仍不完全清楚其具体原因,但新分析的卫星和地面观测现提供了迄今为止最清晰的地球中心隐藏动态之一。
卫星揭示了地球深处隐藏的转变这项发表在《地球深部内部研究杂志》上的新研究,分析了1997年至2025年间收集的磁场数据。
科学家们结合了地面站的观测数据与多个卫星任务的测量数据,包括欧洲航天局的Swarm和CryoSat,以及德国CHAMP任务和Ørsted卫星的数据。
这些任务使研究人员能够监测地球磁场的细微变化,这种磁场是由外核中导电熔融铁的运动产生的。
通过研究这些变化,科学家们重建了地球核心与地幔边界处的流动模式。
该分析揭示了太平洋的意外逆转。
研究发现,2010年,太平洋地区从微弱向西移动转为强烈向东移动,挑战了此前外核在长期内表现大致稳定且可预测的假设。
地球的磁场屏蔽依赖于这种流动地球的磁场之所以存在,是因为液体外核内部不断运动。
当熔融铁环绕固体内核时,形成了地球的地质发电机——负责产生环绕地球的磁场的过程。
这种磁场屏蔽在保护地球免受来自太阳的带电粒子影响中起着关键作用。
没有它,地球的大气层和技术系统将更加容易受到有害太阳辐射的影响。
尽管新观测到的逆转对人类和气候没有威胁,科学家表示理解这些内部变化极为重要。
磁场在不断演变。
即使是渐进的变化,也会影响导航系统、航天器操作以及用于预测近地空间天气的模型。
群聚卫星提供了关键线索ESA的三颗Swarm卫星于2013年发射,专为以极高的精度绘制地球磁场而设计。
它们的高灵敏度磁力计能够将来自核心深处的信号与地壳、海洋、电离层和磁层产生的磁效应区分开来。
由于卫星运行在精心协调的轨道上,研究人员能够追踪磁场模式随时间演变的过程。
这些观测帮助科学家不仅识别了太平洋反转本身,还发现了后续的扰动,包括2017年的地磁震动,即地球磁场行为的快速变化。
据欧洲航天局Swarm任务经理Anja Stromme介绍,Swarm的长期数据集尤为宝贵,因为它提供了多年持续的全球覆盖,而不仅仅是依赖分散的地面观测站。
这种持续监测使研究人员能够观察2010年反转后岩心动力学的变化,并跟踪东流随时间演变。
科学家认为这种逆转可能已经开始减弱主要研究作者弗雷德里克·达尔·马德森表示,这一突如其来的反转引发了关于地球深层内部行为的重大新问题。
研究人员目前正试图确定该事件是暂时波动、反复振荡的一部分,还是核心内新稳定环流模式的开始。
有趣的是,团队的模型表明,自2020年左右以来,太平洋下方强劲的东流已经减弱。
卫星数据还揭示了快速变化的流动结构和波状加速度,这些在较旧或噪声较大的数据集中可能未被检测到。
这些发现暗示地球核心可能经历的短期区域变异远超科学家此前的认知。
弗雷德里克·达尔·马德森还指出,太平洋流动反转的时间与地球内核通过大地测量和地震学研究推断出的变化相吻合。
研究人员现在怀疑,多个深地层发生的过程之间可能存在联系。
深地球可能比预期更紧密相连参与该研究的科学家表示,这些发现可能会重塑研究人员对地球外核、内核和下地幔相互作用的看法。
欧洲航天局群组任务科学家伊丽莎白塔·约尔菲达解释说,太平洋逆转挑战了长期以来“西向环流稳定主导外核”这一观点。
相反,研究表明,重大地区变化可能在短短十年内迅速出现。
这种可能性尤为重要,因为地核与地幔之间的边界被认为是决定深地球动力学的最关键区域之一。
理解这些层次如何相互影响,有助于科学家构建更准确的地球内部演化模型。
为什么这很重要这一发现凸显了科学家们对隐藏在地表动的金属海洋知之甚少。
曾经看似相对稳定的系统,实际上可能能够快速且出乎意料地进行重组。
得益于像Swarm这样的长期卫星任务,研究人员现在可以近乎实时地监测地球的磁引擎,捕捉到以前难以察觉的细微变化。
随着科学家们致力于了解地球磁场的演化以及行星内部深层过程之间的相互联系,这些观测变得越来越重要。
太平洋的逆转最终可能只是暂时的。
或者它可能表明地球核心的运作方式比研究人员曾经想象的更加多变和复杂。
无论哪种情况,这一事件都为我们地球上最难到达的地区之一打开了一扇新的窗口。
一、目前最先进的机型EUV(极紫外)光刻机:全球只有 ASML 能造,垄断 100% 市场。
用于7nm、5nm、3nm等最先进芯片制程。
单台价格1.5 亿–2 亿美元,重量超 180 吨,零件超 10 万个。
二、美国的角色美国不生产整机,但控制核心零部件:EUV 光源:由美国Cymer(被 ASML 收购)独家提供。
精密光学、关键软件、部分高精度传感器:美企主导。
美国靠技术 + 出口管制,阻止 ASML 向中国出售 EUV 光刻机。
三、中国的现状中国最先进光刻机:上海微电子 SSA600 系列,最高支持90nm工艺,与 EUV 相差5 代以上。
正在攻关28nm DUV 浸没式,预计 2026–2027 年量产,可用于成熟制程芯片。
尚无 EUV 研发能力,核心光源、光学系统、精密工件台仍被 “卡脖子”。
四、一句话总结整机制造:荷兰 ASML(唯一 EUV)核心技术:美国深度掌控中国:追赶中,成熟制程有望突破,高端 EUV 仍空白