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蟑螂也有“孕产假”,休息不够还得延迟产子
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欢迎收看自然小喇叭栏目的第 88 期,在过去的半个月里,我们搜罗了以下值得一看的自然新闻和研究:

1)蟑螂妈妈要休息

2)海底发现 " 派大星 "

3)牙线也能种疫苗

4)豹海豹在唱童谣

5)古鲸类冰川墓地

6)机器蟹求偶斗决

蟑螂妈妈要休息

像人类一样,怀了孕的蟑螂也会变得嗜睡。

和其他蟑螂不同,太平洋折翅蠊长得更像甲虫。它们不像大多数昆虫一样产卵,而是通过胎生方式繁衍后代——雌性在体内形成一个育雏囊,胚胎在里面发育,母体还会分泌高蛋白的 " 蟑螂奶 " 来喂养后代。(这种神奇的哺乳方式我们以前写过:蟑螂也会哺乳?可不,小蟑螂还有 " 奶嘴 " 呢!》

太平洋折翅蠊(Diploptera punctata)长这样,也有长长的双马尾 | Peterwchen / Wikimedia Commons

在一项新研究里,科学家分析了这种蟑螂的日常活动和睡眠,对比了雄性、未孕雌性和怀孕雌性。结果发现,雄性整体比雌性更活跃,雌性在怀孕时外出的次数更少,活动的距离也减少了。

如果孕期的睡眠被打扰,雌性的妊娠过程会受到很大的影响:一方面,宝宝的发育延缓,导致孕期延长,从 70 天拖到了将近 95 天;另一方面,乳蛋白的转录水平大幅下降,从而影响泌乳,胚胎从母体得到的营养也会打折。

正在生产的雌性太平洋折翅蠊 | Jennings et al., 2019

早在 2007 年的一项研究中,科学家就发现,长期剥夺睡眠会显著提高太平洋折翅蠊的代谢率,可见长时间的清醒本身就是生理负担,对怀孕的蟑螂来说更是如此。虽然昆虫的数据不能直接外推到哺乳动物,但对于昼夜节律更复杂的人类来说,保障孕期的睡眠对孕妈妈和孩子的健康也同样重要。

海底探险新发现

在最近的海底探险中,科学家发现了现实版派大星

你就说像不像吧!| Schmidt Ocean Institute expedition

这个拥有 " 蜜桃臀 " 的海星,是一个新发现的物种。其实海星并没有人类意义上的屁股,它们的身体呈放射对称,口在腹面中央,肛门在背面中央。这个海星本就有厚实的中央盘和短粗的腿,被拍摄时又刚好贴在近乎垂直的岩壁上,中央盘受重力影响下垂,看起来就成了圆鼓鼓的屁股," 臀线 " 其实是中央盘和腕的自然连接线。

这场探险的地点在阿根廷的一个巨型海底峡谷,阿根廷国家科研委员会和施密特海洋研究所合作,运用了名为 ROV SuBastian 的遥控潜水器。这种潜水器可以在 4500 米深度作业,不仅可以采样,还能将高清海底画面上传到网络上实时直播—— " 派大星 " 就是在网友们的见证下发现的,还被大家取了 " 大屁股海星 " 的昵称。

长得像紫薯的海参新物种 | Schmidt Ocean Institute expedition

这次深海行动收获颇丰。除了 " 派大星 ",科学家还发现了40 多个此前未被记录的物种,比如长得像紫薯的海参、半透明的深海鱼、食肉海绵等,不过还需要进行更系统的物种鉴定和分析。他们还同步采集了水样、沉积物和环境 DNA 等,用来分析物种分布、海洋微塑料情况等生态信息,这些数据将会成为一个宝贵的深海资料库。

牙龈线接种疫苗

什么!用牙线剔剔牙,就能成功接种疫苗?!

你没听错。在最近发表的一项研究中,科学家用小鼠做实验,把疫苗涂在牙线上,沿着牙齿和牙龈之间细小的龈沟来回剃一剃,就把疫苗送进了结合上皮——这是口腔里一个渗透性高、免疫细胞密集的区域,就像通向黏膜免疫系统的一扇窗。

给小鼠使用牙线疫苗 | Paul Stonum

研究团队为 50 只鼠鼠剔牙上疫苗,还把各种形态的疫苗都试了一遍:蛋白抗原、灭活病毒、肽纳米颗粒,甚至还有 mRNA。一个月后,小鼠接受了活性流感病毒的挑战,接种了牙线疫苗的鼠鼠全部存活了下来,而未接种的对照组小鼠则全部死亡。

进一步的分析发现,这样的牙线疫苗在小鼠身上诱导出了强劲而持久的全身免疫反应,还产生了黏膜免疫。很多病原体都通过口鼻、呼吸道的黏膜入侵,而传统的肌肉注射疫苗主要激发全身的抗体和 T 细胞,对黏膜的帮助有限。牙线疫苗不仅使用方便,照顾了害怕针头的人,还能在黏膜布下防线,在作用上和肌肉注射疫苗互补。

牙线疫苗在人体上也有可行性 | 参考资料 [ 3 ]

这样的牙线疫苗在人体上能起效吗?团队做了一个简单的可行性验证:他们把荧光颜料涂在牙线上,让志愿者自己剔牙,发现染料确实能到达龈沟。不过,这只能证明这个方法能把东西送到位,还不是给人接种疫苗。下一步,团队计划在更大的动物模型上验证安全性、剂量和免疫效果,再向人体试验推进。

豹海豹水下童谣

豹海豹会在水下唱 " 童谣 "。

座头鲸以海洋歌手的称号出名,但最近,科学家发现了海里的另一位歌王——豹海豹。每到春天,雄性豹海豹会在南极的浮冰中下潜唱歌、上浮换气,这一循环来回反复,连轴转地唱歌。它们日复一日地唱,一天最长能唱 13 个小时,堪称海中鸣禽。

童谣歌唱家豹海豹 | cyfer13 / Wikimedia Commons

科学家记录下了 26 只雄性豹海豹的歌声,并通过信息熵来分析它们歌声的可预测性——信息熵更高,说明序列更随机,更难预测;信息熵低,则更有规律,重复性越强。

结果发现,豹海豹歌曲的可预测性低于座头鲸的歌和海豚的哨声——也就是更不规律、相对更复杂,却与人类童谣的可预测性非常接近。而与巴洛克、古典等更复杂的人类音乐相比,豹海豹的歌曲又显得简单多了,它们有着简单的旋律,又朗朗上口。

海这么大,不努力唱歌怎么找对象 | 남극인 / Wikimedia Commons

人类童谣有个特征,就是简单好记又利于传播,这正是豹海豹需要的歌声。它们习惯独来独往,又分散在广阔的海水和浮冰之间,靠到处游走来找交配对象成本太高。唱歌是最省力的自我宣传,既能吸引远方的雌性,又能警告竞争对手,而像童谣一样有规律的歌曲,可以让自己的声音在嘈杂的水下环境中传得更远。

古鲸类冰川墓地

一片正在消退的冰川里,出现了一个古鲸类墓地。

在俄罗斯最北端的维尔切克岛上,科学家在研究永冻层时,意外发现了一大片鲸鱼骸骨。团队对比了卫星影像,发现就在过去不到 20 年的时间里,岛上的冰帽裂成了两大块,露出了几个平方公里的地面,而鲸骨就散落在上面——有些骸骨保存得非常完整,特别是靠近冰缘、刚从永冻层里露出来的那些;而靠近海岸线的骨骼因为暴露时间更长,受到风浪侵袭,已经比较残破了。

维尔切克岛上的古鲸类墓地 | Nikita Demidov, AARI, Alexander Ermolov

地质学家指出,这片鲸类墓地印证了这一带的历史变化。这些骨骼所在的是海岸阶地,在近几千年的时间里,这里出现过极其迅速的海平面变化,原本海浪能到达的地方,现在成了陆地,因此这些巨兽的遗骸如今在陆地上出现了。

骸骨的出现是因为冰川消退,露出了地面 | Nikita Demidov, AARI, Alexander Ermolov

气候变暖加速了冰川的消融,研究表明,从 2000 年以来,全球的冰川已经损失了大约 5% 的冰量。要不是因为冰川快速退缩,我们还看不到这片鲸类墓地,可这并不是什么好消息——原本封在永冻层中的骨骼一旦解冻,暴露在空气和海水中,就会更快风化和损坏。科研团队需要尽快保护和研究,才能留住这些历史的痕迹。

招潮蟹挥爪斗决

最近,科学家造出了一只机器螃蟹,向真正的招潮蟹发起了求偶的决斗。

雄性招潮蟹长着一只尺寸夸张的大螯,每到交配季,它们就站在洞口不停挥爪,把雌性吸引进洞里。为了研究招潮蟹的求偶动作,科学家设计出了一个会自动挥爪的机器蟹,取名叫 " 挥爪戴夫 "(Wavy Dave),并把它投放到野外满是雄性招潮蟹的泥滩上,想看看真蟹们会有什么反应。结果雄蟹们真的把它当成了情敌,还一度把它的爪子卸了。

" 挥爪戴夫 " 和真蟹的对决 | Joe Wilde

机器蟹帮科学家观察到了真蟹的求偶策略。当挥爪戴夫开始挥爪时,真雄蟹会延长自己挥爪的时间,减少缩回洞中观望的动作,但不会加快挥爪的频率。科学家推测,这可能是雄蟹看到有竞争对手在挥爪,认为附近有雌性,于是先延长自己的展示时间,静等雌蟹出现——但迟迟没有看到雌蟹本蟹,它们觉得没必要火力全开、高频挥爪。

对手强不强,也会影响雄蟹的策略。当挥爪戴夫被安上一个大爪子时,很多雄蟹干脆直接放弃,缩回洞里;但当挥爪戴夫戴着一个小爪子的时候,雄蟹更愿意留在洞口,努力挥爪竞争,它们可能认为自己赢面更大,愿意多投入一些精力。

机器蟹安上一个大爪子以后,很多雄蟹直接放弃竞争 | Joe Wilde

雄性招潮蟹的大螯很沉,长时间的高频率挥动也很花费能量。这项研究用机器蟹向我们展示,雄性招潮蟹在求偶时,并不是机械地重复一个动作,而是根据竞争对手的体型和行为,灵活调整策略,在展示自己的同时,努力节省能量。

参考文献

[ 1 ] https://journals.biologists.com/jeb/article/228/15/jeb250486/368782/Daily-activity-rhythms-sleep-and-pregnancy-are

[ 2 ] https://www.youtube.com/@SchmidtOcean/streams

[ 3 ] https://www.nature.com/articles/s41551-025-01451-3

[ 4 ] https://www.nature.com/articles/s41598-025-11008-8

[ 5 ] https://nauka.tass.ru/nauka/24565715

[ 6 ] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2025.1570

作者:猫吞

编辑:麦麦

题图来源:Peterwchen / Wikimedia Commons

本文来自果壳自然(ID:GuokrNature)

如需转载请联系 sns@guokr.com

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