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3900个西湖!

新疆每年悄悄“输送”了这么多水

一提到新疆,我们就会想到金黄沙丘在烈日下翻滚,驼铃在风里叮当作响……这么缺水的地方,还能往别的地方送水?还真能。

中国科学院新疆生态与地理研究所的团队通过20多年的观测发现,新疆能产生巨量的水汽,不但能给本地降雨,还能每年给北方送去552亿吨雨水,相当于3900个西湖的容量!

新疆是怎么产生这么多水汽的?首先让我们来了解一个概念:蒸散发。蒸散发,是指水分通过蒸发和植物的蒸腾作用共同进入大气的过程。

土壤里的水分、草叶上的露珠、农田里的灌溉水,都是通过这个方式变成了空中的水汽。很多人都觉得新疆干旱,蒸散发量肯定很少,但事实恰恰相反,新疆蒸散发量可一点都不小。

1998年到2022年间,在每年4到9月(即北半球夏季生长季,气温最高、蒸发最强烈的半年),新疆平均每平方米土地会蒸发掉135毫米左右的水, 而新疆总面积166万平方公里,把这些加起来,每年蒸发的水汽总量大得吓人。

在水文学和气候学中,蒸散发量常用“毫米(mm)”作为单位,因为它代表“水深”——即如果把蒸发的水均匀铺在地面上,会形成多厚的水层。这些水汽有的留在新疆本地,有的则开始了长途旅行。

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图片来源:科学大院

巨形昆虫:不靠氧气,全靠自己!

在大约3亿年前的盘古大陆森林中,曾生活着长得像蜻蜓一样巨型昆虫,它们的翼展可达半米。教科书认为,这类巨型昆虫进化出更多呼吸管,能更高效地向肌肉输送氧气,从而使它们能不断生长。

但一项发表于《自然》的研究表明,这些凶猛、巨大的飞行昆虫将氧气输送到肌肉的能力,并没有比现今体形较小的同类更厉害。

不同于脊椎动物的复杂循环系统,昆虫利用呼吸管输送氧气的过程更加简单、缓慢。昆虫的体形越大,氧气到达肌肉的路程就越长,需要的空气含氧量更高,并且要有更多气管有效地将氧气输送到肌肉。

石炭纪时期的大气氧含量约为30%,现在是21%。真是氧气造就了体形巨大的昆虫吗?研究人员利用高倍电子显微镜扫描并建模,研究了昆虫体形与气管数量之间的关系,详细分析了气管体积随体形变化的规律。

结果发现,无论体形大小,气管在昆虫肌肉中的占比都不到1%。接下来,他们分析了有记录以来最大的昆虫——3亿年前重达100克的巨脉蜻蜓气管与肌肉比例,发现与现代昆虫一样,它的气管在肌肉中的占比也低于1%。

这一发现表明,相对于体形而言,这些远古巨虫输送到肌肉的氧气量,没比体形较小的现代昆虫多多少。尽管体形较大的昆虫气管数量确实有增多,但增幅很小。那到底是什么让远古昆虫比现在的虫子大这么多的?最简单的解释是捕食者也变大了,最终将体形较大的昆虫吃“灭绝”了。

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图片来源:网络

减肥降糖药能够帮助戒酒?

酒精使用障碍(俗称“酒精成瘾”)是一种慢性且易复发的脑疾病。近日,中国科学院深圳先进技术研究院在大脑神经环路层面揭示了GLP-1类减肥降糖药在降低饮酒冲动、抑制饮酒行为方面的关键机制。

团队在多种饮酒行为的小鼠模型中发现,GLP-1类药物——利拉鲁肽显著降低了小鼠主动摄入啤酒和酒精的动机和摄入量。

研究发现,在注射利拉鲁肽后,通过激活小鼠大脑中的外侧隔核GLP-1R神经元,酒精诱发的多巴胺释放明显减弱,并降低饮酒行为。

这表明GLP-1类药物并非仅通过改善体重或代谢状态间接降低饮酒,而是能够在中枢奖赏系统直接抑制酒精诱发的多巴胺信号,从而削弱酒精的奖赏效应。

进一步研究表明,小鼠大脑的外侧隔核内部存在一条关键的抑制性微环路:背侧外侧隔核(dLS)中的GLP-1R神经元

它能够释放神经递质GABA,抑制位于腹侧外侧隔核的Esr1神经元,从而抑制酒精诱发的多巴胺释放和饮酒行为,在神经环路层面发挥“刹车”作用。相关成果已发表于《神经元》。

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图片来源:A septal inhibitory circuit constrains alcohol reward and mediates liraglutide's suppressive effects on alcohol intake in mice

坐高铁为啥不能开窗?

坐高铁时,你会发现车窗是完全封死的,既不能打开,也没有传统列车那种可以通风的结构。很多人都猜想,肯定是因为高铁速度太快,一旦开窗,人会被气流直接吸出去。但人们把高铁和飞机的情况混淆了。

想要产生“吸走”的效果,通常需要三个物理条件:存在较大的压差、压差在短时间内释放以及形成高速且方向明确的气流。但这些条件,高铁车厢都无法满足。

高铁运行在地面环境中,车厢内外的气压接近,没有巨大的压差,就算高铁行驶中偶然出现了裂口,也不会出现类似飞机那样的剧烈失压。在高铁高速运行时,开口吹进的空气会对人产生强烈的气流冲击。

这种风压可能让人站立不稳,甚至被推倒。这就像我们乘坐汽车时,打开了车窗,窗外灌进的风会吹得我们很难受类似。这也是高铁要把车厢设计成密闭结构的原因之一——提高乘客的舒适度。

当高铁以高速进入隧道时,前方的空气会被迅速压缩,形成气压波。这种压力变化会沿着车体传播,如果车厢不密闭,这些变化就会直接作用在乘客身上,导致明显的不适感,比如耳朵发胀、头部压迫感等。在高铁场景中,如果没有良好的密封设计,这种不适会更加频繁和明显。

高铁的密闭结构,还能减少噪音。高速气流通过缝隙时,会产生类似风洞的效果,声音会被大幅放大。如果车窗可以打开,车厢内部的噪音水平可能会显著上升,远超舒适范围。

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图片来源:pixabay

植株能长到3米的巨人花

大花黄牡丹的植株可高达3米,可谓牡丹花中的“巨人”。为应对午后强风,大花黄牡丹在绽放初期会连续数天,上午开放,下午收拢,直到花蕊发育成熟,完全打开,等待授粉。

视频来源:CCTV纪录

内容综合自中国科普博览微博、科学大院、科学网、CCTV纪录

本文首发于中国科普博览(kepubolan)

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