落秋文学

缤纷生物（第1页）

缤纷生物

蜜蜂为何能飞行

蜜蜂

据国外媒体报道，蜜蜂在人们的眼中只是可以采集花蜜来酿造蜂蜜，但很少有人关注蜜蜂是如何飞行的。美国研究人员最近利用高速数码摄影技术和蜜蜂翅膀的遥控模型，推测出了蜜蜂飞行的机理，结果发现蜜蜂的飞行机理比我们想象得更加奇特，而且其负重飞行的能力非常强大。

科学家们在研究过程中对蜜蜂的飞行图像进行了连续数小时的拍摄，并用配备了测力传感器的自动装置模拟蜜蜂飞行动作，通过对拍摄结果的分析发现，蜜蜂飞行时不仅振翅的频率很高，而且在不同的环境下振翅的幅度也不一样。

负责这项研究工作的是来自美国加利福尼亚理工学院的科学家道格拉斯·阿特舒勒，他在谈到这项研究结果时称：“蜜蜂拍打翅膀的速度非常快，在空中盘旋的状况下，身体为蜜蜂1／80的果蝇每秒拍打翅膀200余次，相比之下，体积大得多的蜜蜂每秒拍打翅膀却达230余次。同时，它们还要运送花粉和花蜜，以供其他蜜蜂食用，它们背负的重物有时与其体重相当。这使我们对蜜蜂的飞行机理产生了浓厚的兴趣，如果可以把这种原理用于飞行，那么将可以大大改善我们现有飞机的性能。”

为了搞清楚蜜蜂为何能承载如此沉重的负担，阿特舒勒和他的同事们让蜜蜂在一个氧气和氦气浓度小于普通空气的狭小空间内飞行，这需要蜜蜂付出更大的努力才能保持向上的姿态，科学家趁机观察蜜蜂应付工作量增加的代偿机理，结果发现蜜蜂只是加大了拍打翅膀的振幅，但并没有调整振翅频率。

阿特舒勒表示，这一发现将有助于设计一种能在适当的位置上盘旋、同时携带物资的飞机，这种飞机可用于地震或海啸的监测及运送救灾物资等多种用途。

能“吃”石油的细菌

南开大学的科研人员首次完成了一株重要的采油微生物的全基因组破译，揭示了其遗传信息并首次发现了其重要代谢路径，这一研究成果可帮助解决重油开采和污染难题，对于微生物采油技术的革新亦具有重要意义。

南开大学泰达生物技术学院院长、长江学者王磊说，能“吃”石油的微生物，并不是将宝贵的石油资源喝掉，而是拥有降解石油的本领，可以用于处理石油污染，帮助开采石油。

南开大学的此项研究，首次揭开了可降解重油的细菌的奥秘。在自然界中，很多细菌能降解轻油，而重油不易降解，会造成长期污染。目前全球探明储量的石油中，超过60％的部分采用现有技术无法开采，主要为黏度高、流动性差的重油。

20世纪90年代，南开大学生命科学学院教授刘如林等在天津大港油田发现了一种嗜热脱氮土壤芽孢杆菌，并为它取名为“NG80—2”。它在45～73℃的条件下存活，能以原油为唯一的“食物”，具有独特的降解重油和产生表面活性剂的能力。但十多年来，它的基因“密码”仍然未知。

经过近4年的努力，课题组发现了一种关键的生化酶，它能帮助细菌将重油的主要成分——长链烷烃降解为小分子。

根据基因组破译所得到的信息还发现，NG80—2具有多种特殊的代谢途径，表明它能够适应很多不同的环境，具有较强的生存能力，因此潜在的应用领域很广。由于这是一种嗜热菌，在地下的高温采油工作中具有得天独厚的优势。

变异老鼠“天下无敌”

在德国，具备强大生存与繁殖能力的“变异鼠”忙坏了对付它们的科研人员。对这些具有免疫力、不怕灭鼠药的“超级硕鼠”，德国研究者正在研制新一代灭鼠药，用来对付这些猖狂的变异老鼠。

沃夫冈·彼得森原是德国汉堡污水处理厂的一名雇工。如今，他有了一项新任务：专门查找在下水道生存的一种棕色变异鼠。最近一段时间以来，沃夫冈·彼得森用吃剩的比萨饼、面包屑做诱饵，在各处下水道口“等待”老鼠们前来觅食。他说：“当我发现这些老鼠时，我会叫灭鼠科研人员来投毒，还会捕捉一些老鼠给科学家做研究样本。”

德国联邦环境署的官员艾利克·斯彻蒙兹说：“就现在看，我们还有可能‘拼’得过老鼠。但不久的将来，与老鼠之间的斗争就会变得异常艰难。问题主要在于：我们目前只有一套用来灭鼠的方法——灭鼠药的名称可能五花八门，但它们基本都是抗凝血剂药物。”

抗凝血剂鼠药的作用原理是破坏老鼠的毛细血管，使老鼠因体内出血而慢慢死去——一般情况下，老鼠会在吃药四五天后才死亡。相比第一代灭鼠药来说，这种灭鼠药被认为很好解决了此前鼠药因药力发作太快、第一只老鼠吃后其他老鼠不敢再吃的问题。

在德国，这种抗凝血剂灭鼠药叫做“杀鼠灵”，早从1953年开始就被采用。虽然这种灭鼠药有很多优点，却也出现了致命的缺陷：在经过多年使用后，德国的有些老鼠开始对“杀鼠灵”有了抗药性。在英格兰，科学家也发现过具备抗“杀鼠灵”的老鼠。它们体态硕大，这让科学家惊讶不已。科研人员表示，这些老鼠的DNA已经发生变异，使得血管不再受“杀鼠灵”影响。如今，具有免疫力的老鼠，在北美与欧洲其他很多地方也普遍存在。

汉堡卫生与环境协会的安德鲁斯·萨姆曼称：“灭鼠工作非常重要，把第二代鼠的繁衍计算在内，一只母鼠加上后代每年可产600个幼仔，它们可携带西螺旋体病菌等致命病菌四处传播。”为防止变异老鼠泛滥引发瘟疫的出现，德国多个机构正采取联合行动，在汉堡和下萨克森州等地实地研究老鼠的DNA变异情况，观察这种老鼠是否已经遍布德国，并针对这种变异老鼠研制新一代灭鼠药。

美丽的早期紫色地球

科学家声称，地球上最早的生命是紫色而不是现在的绿色。远古微生物可能使用分子而不是叶绿素来捕获太阳光，因此，这让生物体呈现出紫色色调。

早期地球是紫色

植物光合作用的主要色素——叶绿素吸收太阳光线中的红蓝光，反射绿光，这让植物叶子呈现出绿色。然而，此事实却让一些生物学家大惑不解，因为太阳可见光光谱中以绿光传输的热量最多，而植物反而不利用这种光。

进化让人类的眼睛对绿光最敏感，这就是为何夜视镜看到的图像都偏绿。那么，为何光合作用不以同样的方式进行调整呢?

美国马里兰州大学的微生物遗传学家西尔·代丝沙马认为这是因为叶绿素出现在另一感光分子——视网膜分子之后。视网膜分子在早年地球上就出现了。如今在光合作用的微生物盐杆菌的暗紫色膜上发现的视网膜分子可以吸收绿光，反射红光和蓝紫色光，二者结合起来就呈现出紫色。

代丝沙马表示，利用视网膜分子捕获太阳能的原始微生物可能当时统治着早年的地球，因此，地球充满生命的热点区域就呈现出与众不同的紫色。作为迟来者，利用叶绿素的微生物不能与这些利用视网膜分子的微生物直接竞争，不过，它们通过进化其吸收阳光的能力来得以生存，也就是说，它们能吸收视网膜分子不能吸收的光线。“叶绿素被迫利用红蓝光，因为所有的绿光全都被具有紫色视网膜分子的生物吸收了。”美国太空望远镜科学院的天文学家威廉·斯帕克斯说。他帮助代丝沙马得出了这一想法。

研究人员推测具备叶绿素和视网膜分子的生物曾一度共存。但不久之后，这种平衡被打破，偏向于有叶绿素的生物，因为它比视网膜分子的光合作用效率更高。“叶绿素不是吸收太阳光谱的高峰值，而是能更加有效地利用光线。”斯帕克斯说。

代丝沙马承认他的想法目前还仅仅只是一种推测，但表示这一说法与科学家已知的有关视网膜和早期地球的其他事情相吻合。比如，视网膜分子较叶绿素结构简单，在早年地球的低氧环境下很容易产生。

此外，形成视网膜分子的过程类似于脂肪酸的形成，许多科学家认为，脂肪酸是细胞形成与发展的关键成分之一。“脂肪酸是最早的细胞膜形成所必需的物质。”代丝沙马说。

最后，一直活到今天的盐杆菌利用视网膜分子进行光合作用，而其实它根本就不是细菌。它属于最原始的有机生物——古菌（archaea），此生物家系可追溯到地球出现有氧环境之前的年代。