鱿鱼喙状嘴之谜
研究人员已经破解了一种有关生物材料的谜团：即鱿鱼是如何用其尖利如刀的喙状嘴来伤残其猎物但又不损害其喙状嘴所嵌入的肌肉组织。鱿鱼喙状嘴所面临的设计上的难题与无柄刀子相同，因为人们很难在不割伤自己的情况下来使用无柄的刀子。洪堡巨鱿的喙状嘴是已知的完全为有机材料组成的最坚硬的物质之一。用该喙状嘴来击打猎物会将相当巨大的力量传导到其自身维系喙状嘴的软组织上。根据Ali Miserez及其同事的披露，该鱿鱼的喙状嘴之所以能够应付这些作用力是因为其切割端虽然既坚且硬，但是它在越靠近喙状嘴附着的柔软肌肉组织时，变得越来越柔软且其可弯曲性也越来越大。研究人员非常费力地将喙状嘴的每一节段的特定化学组成进行了测定，并在每一点上将其与喙状嘴的力学性质进行配对。控制喙状嘴的坚硬程度是通过几丁质、水、富含组氨酸这种氨基酸的蛋白质及一种叫做Dopa的化合物的比例变化来实现的。在一篇相关文章中，Phillip Messersmith探讨了Dopa在其他生物结构中的作用，以及研究人员为什么有兴趣在人工合成的材料中使用模拟生物材料性质的化合物。
紧要关头时的嗅觉
新的研究提示，当选择错误的气味会导致一种令人不适的电击时，人们对嗅觉会变得异乎寻常地敏感。这些发现提示，情感经验可以影响我们的感官知觉，并且可能对我们如何学会躲避危险有着重要的影响。对调试作用的大多数研究一直集中在生物体是如何学习对感觉信号本身进行反应的，但Wen Li及其同事想研究这种学习过程是否会在实际上更改对信号本身的感知。他们让志愿受试者嗅闻配对的气味，而这些气味是以“对映体”的形式存在的，即每种气味分子在结构上是相同的，但却互为镜像。这些对映体在正常情况下气味是相同的。志愿者对三个瓶子中的物质的气味进行嗅闻，其中两个瓶子含有相同物质，而第三个瓶子中含有前两个瓶子中气味分子的对映体。起先，志愿者不能够辨认出那种挂单的对映体气味。接着，这些志愿者经过了一个调试期。在此期间，他们在嗅闻一种气味的时候会受到一种轻度的电击，但在嗅闻其对映体的气味时却不会受到电击。当重新对这三瓶气味测试时，这些受试者辨识出那种挂单气味的能力得到了改善。文章的作者还对志愿者辨识变化的脑部活动进行了监测，即志愿者嗅觉变得更为敏锐时其嗅觉皮层活动模式出现的变化。在文章结尾处，作者们推测在某些焦虑性的疾病中，患者可能会有对真正发出危险信号的刺激与类似但不那么重要的刺激进行区分的能力的损害。
大鼠能学会抽象的规则
新的研究显示，大鼠能学会简单的规则并将它们应用于新的处境中。这种能力一般被认为是人类思想的一个根本要旨。从特定经验中导引出抽象的规则并借此创建新的序列场景，诸如幼童如何学习语言的方式等。某些研究已经提示婴儿、其他灵长类动物甚至某些禽鸟能够学会识别某些类型的序列场景，但非人类动物是否能够真的学会某些规则还不甚清楚。Robin Murphy及其同事令大鼠接触分为三部分的序列场景，即或者为视觉信号（轮次出现的暗淡及明亮的光线）或者为听觉信号（轮次出现的高音或低音）。这些动物在接受食物时还接受某种序列的场景，而非其他序列的场景。接着，这些作者改变了他们的听觉试验中的音调频率，但却仍然维持相同的序列模式。如果将大鼠把头低向喂食槽的时间长短作为期待食物的评判，作者们发现，这些大鼠看来能根据它们学会的规则区别听到的信号模式。
（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）
（转自：科学网）
