鼠鼠我啊，终于被其它鼠鼠吃掉了呢~| 一周趣科学vol.46

调查表明加州地松鼠大量捕食田鼠

松鼠的脸颊里塞满了坚果、种子或谷物，这是很常见的景象。但一项新研究首次提供了证据，表明加州地松鼠也会捕猎、杀死和吃掉田鼠。

这项发表在《动物行为学》的研究由美国威斯康星大学欧克莱尔分校和加州大学戴维斯分校牵头，首次记录了松鼠中普遍存在的食肉行为。

松鼠是人类最熟悉的动物之一，然而研究从根本上改变了我们对地松鼠的认识。过去被认为是食谷动物的松鼠实际上是一种杂食动物，其饮食选择比我们想象的更加灵活。

2024年在布里奥内斯地区公园的调查中，研究人员观察到74次松鼠与田鼠的互动，42%的事件中地松鼠主动捕猎田鼠。

论文作者称，“我简直不敢相信自己的眼睛，从第一次观察到松鼠捕猎田鼠开始，我们几乎每天都能看到这种行为。一旦我们开始观察，就会发现它无处不在。”

在2024年的夏天，该公园记录到了一个田鼠数量的高峰，与历史同期相比，田鼠数量增加了近一倍。由于并没有在别的地区观察到松鼠捕食田鼠，这说明松鼠的肉食性可能是机会性的，也就是“吃碰饭”，看到啥吃啥。

由此看来，加州地松鼠行为灵活，能够对食物供应的变化做出反应，这可能有助于它们在因人类存在而迅速变化的环境中生存下来。

包括浣熊、土狼、斑鬣狗和人类在内的许多物种都是同样的机会主义者，有啥吃啥，不挑食，所以才能在快速变化的环境中生存下来，而有证据表明，恐龙之所以能称霸地球，也有同样的原因（拓展阅读）。

研究人员表示，许多问题仍未得到解答，包括松鼠的狩猎行为有多普遍、这种行为是否以及如何从父母传给幼崽，狩猎如何影响生态环境等等。研究人员们也很想在2025年夏天重返野外，看看今年的田鼠狩猎与过去十年相比对松鼠繁殖有何影响。

松鼠捕猎并吃掉田鼠  

（图片来源：加州大学戴维斯分校）

科学家揭示发芽土豆有毒的分子原理

土豆的可食用部分不是果实，而是它的地下块茎。我们买回来的土豆如果储存条件不当，见光就容易发芽。发芽的土豆中含有剧毒的龙葵素，食用会有生命危险。因此，土豆的运输和储存必须保证避光。

有的人出于节省，会把发芽变绿的部分扔掉再吃剩下的部分，但其实为了安全起见，还是尽量避免食用发芽的土豆。

土豆、番茄和茄子等作物，在植物分类学上都属于茄科茄属，它们的特殊技能是产生龙葵素等生物碱，但它们的本意不是为了毒死人的，而是为了毒死那些吃它们的昆虫。这些化合物对于植物抵御昆虫至关重要，但它们会使这些作物的某些部分无法食用。

日前，美国加州大学河滨分校的科学家理清了茄属植物产生毒素的机理，并且有可能将这些毒素局限在叶子中，以保证可食用部分的安全。

这将让土豆能被更安全食用，也更易于储存，还可以减少食物浪费，并改善太空和其他极端环境下的农作物种植。

这项研究发表在《科学》杂志上，重点研究了一种名为“GAME15”的蛋白质，它在指导植物生产毒素方面起着关键作用。

这种蛋白质既是一种酶，又是一种支架，它将其他酶组织成一个“转化工厂”，高效地生产 毒素，同时防止有毒化合物泄漏到植物细胞的其他部分。

通过对植物进行基因改造以控制GAME15产生的时间和地点（例如在叶子中而不是在土豆本身中），研究人员设想农作物可以在储存时避免因日光照射而产生毒性风险。

这一研究表明，植物已经进化出巧妙的方法来平衡生长、繁殖和防御，了解这些系统使我们能够重新设计农作物以满足现代需求，而不会损害其生长能力。

发芽的土豆千万不能吃 

（图片来源：news.ucr.edu）

准确预测蝗灾的发生与迁移路线的新模型

在我国历史上曾经多次出现蝗灾，虫群侵略过的地方颗粒不收，是古代社会人口减少的重要原因之一。

蝗灾不是蝗虫的简单聚集。换句话说，单独生活的蝗虫和成群的蝗虫有着明显不同。

简单地说，蝗虫腿上有着传感器，当它发现自己经常能够触碰到其他蝗虫时，它就会意识到“派对要开始了”，大脑中就会产生血清素，促使它转变为群居蝗虫。

群居会带来大量繁殖机会，于是群居蝗虫的主要任务就是“吃吃吃”和“生生生”。每只蝗虫每天吃掉2g食物，听上去不多，但一个典型的蝗虫群可能有上亿只蝗虫，因此蝗群所到之处，往往寸草不生，一平方公里范围内的蝗群一天可以吃掉足够35000人吃的食物。

由此看来，蝗虫是否成灾的关键之一，就是蝗虫之间见面的机会到底多不多。现在，由英国剑桥大学领导的研究小组已经开发出一种方法，可以预测蝗虫见面概率的大小，以便在问题失控之前予以处理。

研究人员表示，到目前为止，预测和控制蝗虫群落一直是“碰运气”。他们今天在《PLOS 计算生物学》杂志上发表的新模型将使国家机构能够快速应对日益严重的蝗虫威胁。

通过检测蝗虫密度、飞行距离和聚集热点，科学家可以在蝗虫成群的前的几天就发出预警，以便人们及早进行应对。

另一方面，蝗虫成群之后主要任务就是繁殖，因此它们往往会迁移到适合繁殖的地点。科学家通过大数据模型来预测蝗虫的迁移路线，这样就可以在特定地点控制它们。

如果蝗虫在这些地点没有得到控制，我们可以预测它们下一步会去哪里，这样就可以在那里做好准备。

虽然以前也曾有人尝试过类似的模型，但这是第一个能够快速可靠地预测蝗虫群行为的模型。它考虑到了昆虫的生命周期及其繁殖地的选择，并可以预测蝗虫群的短期和长期运动。

2020年非洲蝗灾，蝗虫遮天蔽日的场景

（图片来源：剑桥大学）

LHAASO探测到的超高能伽马射线遭遇挑战

2021年，我国西藏的高海拔宇宙线观测站（简称LHAASO）探测到宇宙中能量最高的光——超过1万亿电子伏特的伽马射线。

这意味着宇宙中存在比地球上任何原子加速器都强大数千倍的宇宙粒子加速器，而且还可以在天空中追溯它们以确定其在银河系中的位置。

但在近日，《天体物理学杂志快报》上的一项研究经过计算表明，地球上虽然没有这么强大的粒子加速器，但有一种能够骗过LHAASO的自然现象，那就是雷暴。

这是因为，高能伽马射线的数量很少，根本无法直接探测到。因此，包括LHAASO在内的许多天文台，都是采用间接的方法来探测高能伽马射线的。

伽马射线是高能宇宙射线的次级产物。高能宇宙射线是接近光速的离子、电子等微观粒子，它们在与星际物质撞击时，会产生剧烈震动，从而发出高能的伽马射线。

宇宙射线是带电的，因而会发生偏转，所以不好追踪源头；但是伽马射线是不带电的，会沿着笔直的路径来到地球，因而可以追溯到其源头，而这源头往往是超大黑洞、中子星等。

这些伽马射线在通过大气层时会将大气分子“撞碎”，产生成簇的亚原子粒子，就像一团烟花一样。

我们看到炸开的烟花就可以知道地面在放烟花，同样地，只要看到成簇的亚原子粒子就能知道这里飞过了一束高能伽马射线。“烟花”越大，就说明伽马射线的能量越高。

在文章中，科学家通过模拟计算表明，大气层雷暴的强大电场可以增强这些粒子簇射，导致LHAASO天文学家高估了原始伽马射线的能量。

也就是说，本来飞过的是一束低能的伽马射线，也只产生了一簇小小的“烟花”，但是此时大气中突然出现了一场雷暴，导致这簇小小的烟花变成了大大的烟花，于是天文台误以为这簇大烟花是由于一束非常高能的伽马射线引起的。

听上去似乎也有那么一些道理，但未免也过于巧合了。

对此，LHAASO方面表示，团队已经在监测天气，并部署天线测量大气电场，没有看到伽马射线事件与雷暴之间有明显的联系，而且天文台有一个11名专家组成的团队专门负责研究这一问题。另外，西藏山区的雷暴相对罕见，发生概率也较低。

位于西藏的LHAASO天文台

（图片来源：中新社）

培养能够可靠模拟疾病的脑类器官

对大脑的研究最离不开什么？肯定是大脑。但问题是，科学家没法直接研究活体的人类大脑，我们可以研究一个脑细胞、一块脑组织，但很少有机会能研究一整颗大脑。

于是，科学家想出了一个办法，利用干细胞在体外诱导培养成一颗大脑。于是，我们就有了一种被称为大脑类器官的实验材料。这种人工培养物在模拟人类大脑发育、神经系统疾病和药物筛选方面显示出良好的前景。

但是问题仍然存在，那就是，我们可以用这种方法来模拟一颗正常发育的大脑，但是我们无法有效地培养一个“有病”的大脑。例如我们想要研究某种药物对于脑瘤的治疗效果，我们就需要一个患有脑瘤的体外大脑。大脑也听不懂人话，你让它得脑瘤它就得吗？这很难。

目前尚无标准化方法可以解决这一问题。然而，开发一种能够稳健模拟各种疾病并适应药物筛选策略的脑类器官培养方法是至关重要的。

近日，德国耶拿大学的科学家在培养“有病”大脑的领域获得重要进展。他们利用定制的球形板，从六种遗传背景中生成大脑类器官。

该方法使用定制的球形板，不需要预涂层、离心或嵌入细胞外基质并生成胚状体。值得注意的是，这一方案每批可生成大量类器官，这些类器官在大小、形状和细胞多样性方面表现出高度相似性，可以增加实验的可重复性。

这样一来，科学家只需要从患者身体上取出干细胞，就能够模拟出许多个与他患有同样疾病的大脑类器官。

这对许多罕见病研究有非常大的促进作用。罕见病由于发病率太低，往往无法寻找足够多的样本来进行研究。而利用这种方法，科学家可以在实验室里制造大量患病的大脑样本，这无疑将大大加速人们对罕见病的认识过程。

科学家也在接下来的实验中证实了这一点。在模拟基因突变导致的小头畸形时，实验中的脑类器官可以重现小头畸形的细胞过早分化机制，从而批量创造出许多患有小头畸形的大脑。这一技术解决了脑类器官研究中的许多限制。通过以多功能和稳健的方式大量生成脑类器官，这一方法将为个性化医疗铺平道路。

实验中的人造大脑类器官发育过程，左：20天，右：60天 （图片来源：参考文献）