打完疫苗后,我们的手上为啥会有疤痕?

2023-09-27 16:49
重庆

01 /MEDICINE

为什么有人打完疫苗

会留下一个疤痕?

由于婴儿刚出生时,免疫系统还不完善,因此都需要接种疫苗,为身体提供保护。如今,在婴儿需要接种的疫苗中,只有接种卡介苗(用以预防结核杆菌的感染)之后,可能会留下疤痕。

很多人在接种卡介苗后,接种疫苗的皮肤周围会出现红肿或类似丘疹的硬块,并逐渐变成脓疱,最后脓疱会结痂、脱落,形成疤痕。之所以会这样,是因为卡介苗是由减毒的活牛结核杆菌制备而成的,会引起人体强烈的免疫反应。

不过,并不是每个人接种了卡介苗后都会产生疤痕。2015年,印度巴拉蒂维迪亚皮斯大学的萨拉·达纳瓦德(SaraDhanawade)的研究表明,有不到10%的婴儿在接种卡介苗后不会留下疤痕。

02 /ENVIROMENT

海洋正在慢慢变色?

国际空间站离地球大约 400 千米,在这里能看到大部分地表都被海水覆盖。

地球被称为“蓝色星球”,是因为地球表面超过70%的区域都被蓝色的海洋所覆盖。但近期的卫星监测数据显示,海水的颜色正在发生变化。过去二十年间(2002—2022年),全球56%的海洋表面都在向绿色转变,低纬度地区的变化情况更加明显。虽然目前还无法直接观察到海水变绿的现象,但这一转变已经引起了科学家的担忧。

利用计算机模型,科学家分析出了导致海洋变色的关键因素——气候变化。气候变化改变海洋颜色的具体过程与细节,是科学家接下来的研究方向。目前,他们锁定了一条重要的线索——含有叶绿素的浮游植物可能与海洋变色有关。因为浮游植物是海洋食物链的基础,而气候变化会导致部分浮游植物大量繁殖、迁移或灭绝。

这些变化有可能引起整个海洋生态系统的连锁反应。如果全球气候变化的趋势得不到及时有效的遏制,海洋和人类都将面临更多问题。

03 /PLANT

为什么只有含羞草的叶子,

一碰就闭合?

在感受到震动或被触碰后,含羞草能在几秒内合上叶片。当震动或触碰结束后,含羞草在 5 ~ 10 分钟后就能重新舒展叶片。

其实,植物界有不少植物和含羞草一样会闭合叶片,或者是有类似的反应。含羞草叶片与茎的连接处,有一个特殊部位叫作“叶枕”。叶枕内的薄壁细胞非常敏感,轻微的震动或触碰,就会使薄壁细胞失水收缩,继而向叶片细胞传递电信号,导致叶片向内合拢。植物学家把植物的这种反应称为“感震运动”(Thigmonasticmovement)。

我们常说的含羞草属于豆科植物中的含羞草属,这个家族有超过590种不同的植物,其中大部分在被触碰时都会快速地闭合叶片。合欢草也是一种豆科植物,它们也会在感受到震动时闭合叶片。酢浆草科的感应草对触碰同样敏感,略有不同的是,含羞草的叶片向上合拢,而感应草的叶片向下合拢。

还有一些植物受到震动或被触碰时也会作出反应,但它们不是为了躲避捕食者或防止水分蒸发,而是为了捕食或传播花粉。比如捕蝇草,当昆虫触碰到它们的叶片时,就会快速合上叶片,然后把困在叶片里的昆虫消化掉。

04 /PALAEONTOLOGY

寒武纪以前真的没有动物吗?

梅森恰尼虫来自查恩盘虫家族,它们固着在海底,看起来像海草,靠叶子一样的器官在海底滤食。

当然有了。因为根据目前的发现,动物在寒武纪(Cambrian,约5.4亿~4.85亿年前)之前的埃迪卡拉纪(Ediacaran,约6.35亿~5.4亿年前)就出现了。1946年,澳大利亚地质学家雷格·斯普里格在澳大利亚的埃迪卡拉山,发现了寒武纪之前的生物化石。于是,地质学家将这一地质时期叫作“埃迪卡拉纪”,并将生活在这一时期的动物叫作“埃迪卡拉动物群”(Ediacaranbiota)。

1957年,一位名叫罗杰·梅森的学生发现了一块化石。古生物学家分析后确认,这是一种生活在埃迪卡拉纪的动物,并以这位学生的名字将这种动物命名为“梅森恰尼虫”(Charniamasoni)。梅森恰尼虫是第一种正式确认的埃迪卡拉纪动物,生活在约5.7亿~5.5亿年前,和一些现代动物一样,具有坚硬的外骨骼,但没有嘴和消化道,靠一个像树叶的器官从海水中汲取营养。

在之后的几十年里,古生物学家相继在澳大利亚、纳米比亚、俄罗斯、中国等地发现了埃迪卡拉纪的动物化石。比如在2015年,中国科学家在贵州省瓮安县发现了生活于6亿年前的贵州始杯海绵,这是目前已知最早的海绵之一。

05 /ASTRONOMY

水星上也有极光?

发射探测器到水星附近是一项巨大的挑战,目前只有“信使”号探测器真正进入了环绕水星的轨道。

在太阳系的8颗行星中,其中7颗都被认为能形成类似极光的现象。通常来说,大气、磁场和高能带电粒子流是形成极光的关键条件。因此,几乎没有大气层、磁场强度约为地球磁场的1%的水星,一度被认为无法形成极光。虽然第一颗水星探测器——“信使”号曾多次探测到来自水星夜间的X射线荧光,科学家也推测这是电子撞击水星表面的结果,但“水星上能形成极光”的观点始终没有得到广泛认可。

直到最近,法国的一个研究团队使用“贝皮科伦布”号探测器跟踪监测水星附近的电子,发现了电子加速的直接证据,并确认这一区域与早前观察到的X射线荧光出现的区域基本吻合。

这表明水星上也能够形成与地球极光相似的现象。研究人员认为,虽然不同行星的磁场和大气层存在差异,但能够形成类似极光的现象可能是太阳系行星的共性。

06 /ANIMAL

蚂蚁也会酿造“蚁蜜”?

最大的贮蜜蚁体长约 15 毫米,体重超过 1.4 克。它们的腹部由坚硬的膜片和柔软的关节膜构成。不需要贮藏蜜液时,它们看起来和普通蚂蚁没有什么区别。

除了蜜蜂,还有一些昆虫也能酿制甜甜的蜜液,比如蜜罐蚁。蜜罐蚁会将收集到的大量花蜜储存在腹部,所以它们的肚子会被撑得鼓鼓的,看上去就像是一颗晶莹剔透的葡萄。

膨咕巨山蚁是蜜罐蚁的一种,通常生活在澳大利亚的干旱沙漠中。为了在缺少食物的时候存活下来,它们会选择一些强健的工蚁作为贮蜜蚁,在食物充足的时候将采回的花蜜喂给贮蜜蚁。贮蜜蚁的腹部不断膨胀,最终难以移动,大部分时间只能静静地倒吊在蚁穴中。在食物短缺的季节,蚂蚁们会用触角触碰贮蜜蚁,使它们吐出蜜液,给整个蚁群提供食物。

在澳大利亚一些古老的原住民文化中,膨咕巨山蚁是一种重要的食物,因为它们含有大量的糖分。一项研究表明,这种蚁蜜的功能也许比人们预料的更多。科学家发现,这些蚂蚁产生的蜜液经过稀释后,可以杀死金黄色葡萄球菌和多种真菌。他们认为,起到杀菌作用的成分可能是蚂蚁分泌的多肽物质。这是一类广泛存在于动物体内的抗菌

物质,能改变微生物的生理活动,并最终导致它们死亡。

07 /MATERIAL

金属材料可以自行修复?

金属表面的小裂痕会不断扩展,导致金属的性能下降。

金属是目前发现的最强韧的材料之一,它们大多质地坚硬,不易断裂,被广泛应用于各种行业。但金属并非无懈可击,随着时间的推移,由于受力不均或负荷过重,金属也会出现一些微小的裂纹,被称为“疲劳裂纹”。疲劳裂纹会影响金属的寿命和功能。在飞机、火车、桥梁等结构中,疲劳裂纹可能会造成严重的安全事故。因此,防止疲劳裂纹出现或对裂纹进行修复是工程领域的重要课题。

为了研究金属裂纹是如何产生的,美国一个研究团队开发了一种技术,每秒可重复拉动微小金属片200次,并使用专门的电子显微镜观察金属的变化。在一次实验中,科学家对一块纳米级的铂片进行了几十万次的重复拉动,让铂片出现了细微的裂纹。

但是,又经过了几万次的拉动后,裂纹竟然变短了,也就是说,部分裂纹又自动愈合了!科学家们又利用计算机模型,从原子层面分析了铂片的结构变化。结果显示,在后来的拉动过程中,铂片裂纹附近的原子排列方式发生了规律性的变化,裂纹两侧的原子重新排列组合,并连接在了一起。

而且,科学家还发现,这种现象不仅可以出现在单一的金属材料中,也可以发生在合金材料中。这个发现也许能帮助科学家开发出具有自愈能力的金属结构,消除大型建筑或设备的安全隐患。

08 /HUMAN BODY

我们的手有多重?

我们通常用手来感知其他物体的重量,却很少有人留意自己的手到底有多重。英国伦敦大学伯贝克学院的研究团队发现,佩戴假肢的人常常抱怨假肢太重,即使假肢的质量通常比真实的手更轻。于是,研究团队进行了一项实验,来探究人们对手的重量的感知。在实验中,20名志愿者被要求自然垂下左臂。随后,研究人员在志愿者的左手下方增加了支撑物,并在他们的手腕上分别固定了重物。随后,志愿者需要判断自己的手和手上的重物哪一个更重。

为了避免志愿者看到自己的手和重物,影响判断的准确性,研究人员还提前布置了视线遮挡装置。通过更换不同重量的重物,研究人员发现,志愿者往往会低估自己的手的重量。手的平均重量约为400克,但志愿者的估计值比实际值少了50%左右。

科学家认为,这种“错觉”或许会使我们手部的运动变得更轻松。这项研究有利于帮助研究团队设计出体验感更好的手部假肢,进一步改善残障人士的生活质量。

09 /ANIMAL

蛇为什么没有脚?

蛇没有脚,但可以依靠肌肉收缩来摆动身体并前进。

我猜你肯定听过“画蛇添足”的故事,那你有没有想过蛇为什么没有脚呢?为什么它们的身体与其他脊椎动物截然不同?为了解开这些谜团,中国科学院的研究人员收集并分析了12种蛇的基因组,并与蜥蜴、鳄鱼等动物的基因组进行对比。

分析结果显示,蛇类起源于约1.18亿年前的白垩纪早期,是某种早期蜥蜴的后代。蛇的祖先曾像其他许多脊椎动物一样拥有四肢,但在演化过程中逐渐消失了。研究人员发现,在蛇的体内有一种影响肢体发育的蛋白质不太完整。为了验证这种蛋白质的功能,他们利用基因编辑技术,改变了实验小鼠的基因,让小鼠体内的这种蛋白质也变得不完整。

结果,利用这种方式培育出的小鼠的前肢明显缩短。因此,研究人员推测,这类蛋白质的变化影响了蛇的四肢的演化。同时,研究人员还发现,其他几个基因的变化促进了蛇的身体变长,让它们不再依赖四肢前行。这些因素也许共同导致了蛇的四肢在演化过程中逐渐消失。

本篇取自《好奇号》9月刊“新发现”和“好奇时刻”专栏

原标题:《打完疫苗后,我们的手上为啥会有疤痕?》

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