童年迷思:乌鸦到底能不能靠扔石子喝到水?

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很多人小学的时候都学过“乌鸦喝水”的故事:一只乌鸦口渴了,四处找水喝。它发现一个瓶子里有水,但是够不着,于是聪明的乌鸦把石子丢进去,升高了水位,从而喝到了水。

这个故事最早的出处可能是伊索寓言,名为“乌鸦和水罐”,佩里索引号为390。在伊索的原版里,乌鸦先是试图把水罐弄翻,发现力量不够,然后想到了丢石头的办法。4世纪的寓言作家阿维安努斯说这个故事的寓意是聪明才智比蛮力更重要,16世纪画家弗朗西斯·巴罗则说它的寓意是“需要是发明之母”……

总之,作为一个寓言,它有各种各样的解读方法。那么今天我们来换一种解读:乌鸦到底能不能靠丢石头喝到水?怎样的条件下它能成功,怎样的条件下不能呢?

重要的是水量,水够多就不用在乎瓶子

如果把这道题化简成纯物理题,那么就是:瓶子的体积为V1,瓶内有体积为V2的水,装满小石块之后所有石块的总体积为V3。假如V2+V3>V1,那么水就会溢出来,从而乌鸦肯定能喝到水。而V3实际上是可以计算的,这涉及到一个概念:孔隙率(porosity)。

孔隙率是多孔材质物体里“空”的部分占总体部分的比例。当然这个比例受偶然因素影响很大,但一般有一个范围。如果查阅数据会发现,对于松散物质而言,它的颗粒越“粗”,总孔隙率反而越小。比如粗砾石的平均孔隙率为0.28,细砾石是0.34,粗砂是0.39,细砂是0.43,粉砂是0.45。这个结论虽然看起来有违直觉,但实际上是因为自然环境中,粗粒沉积物基本都是最先沉下来的,来不及经过水流筛选,大小相差甚远——用沉积学的话说是“分选”很差。因此,大孔隙之中总会有小颗粒的物质进一步填充,于是减少了孔隙率。

不过在乌鸦的例子里,因为每一粒石子都是乌鸦用喙丢进去的,所以石子之间的大小相当一致,或者说是“分选良好”。因此它们在孔隙率上并无明显优势。如果乌鸦换成了大一点或者小一点的石子,也没有本质区别——假如让所有石头等比例缩小或者放大,对于孔隙所占的比例并没有影响。(当然实际上太大的石头还是会产生影响的——边缘处的空隙太多。)

我们用实验验证了所需水量。这个杯子的容量约为95ml。往里面丢立方体亚克力块,丢满时刚好水溢出,这样所需水量为41ml。折合孔隙率为0.43。

道具:Greeny 摄影:Ent

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如果使用平均直径小一半的鱼缸碎石,所需水量为39ml,相差无几。折合孔隙率为0.41。

道具:Greeny 摄影:Ent

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使用工地建筑沙的水量略少,为35ml——因为建筑沙的相对大小比起亚克力和鱼缸石更不均匀。

现实中比总孔隙率更重要的是有效孔隙率。有些孔洞并不对外连通,水流不进去,和没有一样,这些孔是“无效”的。对于粉砂和粘土这样极细的颗粒物,这个问题特别严重,粘土的平均总孔隙度为0.42,可是平均有效孔隙度只有0.06。不过在乌鸦喝水的例子里,这不用担心——是先有了水,再一点点把颗粒物丢进去的,就算最后形成了无效孔,里面也已经塞满水了。

总而言之,关键并不是乌鸦用的石头有多大,而是这些石头自己大小有多均匀。假如分选良好,那么砾石的孔隙率估计在0.4左右,上述实验也佐证了这一点。在这个前提下,只要一开始的水量大于40%,那么丢到最后就一定会溢出来,从而一定能让乌鸦喝到水。这和瓶子的形状是没有任何关系的。而如果乌鸦聪明一点儿,可以先丢粗砾,再丢细砾,再丢粗砂,再丢细砂,再丢粉砂……其实不用这么多步,但大小不均匀更有助于它喝到水。

水不够,嘴来凑:瓶口越宽越好

如果水不够多,溢不出来怎么办?那只能把喙伸进去了。只有在这种情况下,瓶子的形状才会产生影响——但可能不是你以为的那种影响。

假定乌鸦拥有一个长度固定、直径无限小的喙,和一个直径无限大的脑袋,那么它能伸进去的距离就是固定的。假如喙长度为L,它就等于是节约了L*pi*r^2的体积,其中r是这段距离里杯子的平均半径。半径越大,省下的总体积越多,所需的水也越少。

所以,和直觉不符的是,细口瓶是不利于乌鸦喝到水的。我们对于细口瓶的“感觉”是每丢入一粒石子水位上升得“快”,但实际上这个快慢并没有任何影响。每丢入一粒石头,总体积的增加是一定的,而容器所能容纳的石头总量也是一定的。把嘴伸进去,产生的唯一影响就是节省了一部分体积,而瓶子上口越粗,节省的体积越大。

下图这三个杯子使用3D打印,容积一样,但是形状不同。装入了同样量的水和亚克力块之后可以明显看到,越是广口的瓶,其实越容易让乌鸦喝到。

道具:Greeny 摄影:Ent

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造成这一错觉的原因,可能是我们对最后几块石头的效果最为关注,仿佛是这最后的石头决定了最终乌鸦能否喝到水,而细口瓶的最后几块石头效果最明显。不幸的是,这里的场景是事先定好的,乌鸦能否喝到水是早已决定的事情。而且现实中乌鸦的嘴并非直径无限小,脑袋也并非直径无限大,细口瓶只会让它更难伸进去而已。

操这么多心,乌鸦知道吗?它还真知道

乌鸦喝水的故事收录在伊索寓言里,希腊和罗马人对这个寓言应该相当熟悉,事实上老普林尼就在《自然史》中提出,这个寓言反映的是鸦科鸟类的真实行为。到了2009年,《当代生物学》上的一篇论文指出,秃鼻乌鸦(Corvus frugilegus)真的是懂得这个物理原理的。研究者在瓶子里装水然后放了一条漂浮的虫子,让秃鼻乌鸦够不着。秃鼻乌鸦在野外是不使用工具的,但在这个实验里所有的被试都非常快速地学会了往里丢石头。它们还很快地意识到大石头比小石头好(效果一样,但是大石头省事儿)。

而且,当研究者把水换成了锯末之后,它们就知道往里面丢石头不管用了。

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2011年,研究者更进一步,对松鸦(Garrulus glandarius)进行了测试。松鸦在野外也不使用工具,但它们也很快学会了解决这一谜题。

它们知道往装液体的瓶子里丢东西有用,固体和空气不管用;它们还知道丢沉下去的东西有用,浮起来的没用。最后研究者甚至设计了一个陷阱,其中一个管子是正常的水面上漂浮食物,每丢一个石头食物就往上漂一点;另外的管子则加了机关,食物会在投入一定量的石头之后突然出现。结果,松鸦会选择那个正常的管子。这似乎表明,它是真的理解了每丢一块石头意味着什么。

2014年,研究者终于转向了最聪明的新喀鸦(Corvus moneduloides),这种鸦早已因为它的工具使用能力而闻名。结果是:(A)新喀鸦知道往水里丢石头有用,往沙子里没用;(B)知道丢进重的物体有用,轻的没用(它们甚至不需要真的丢进去看,就知道该选重的);(C)它们会选择实心的石头而不是中间挖了个大洞、排水量较小的石头。

新喀鸦的六个实验,它们成功地解决了其中四个(ABCE),但还有两个(DF)失败了 | 参考文献

新喀鸦的六个实验,它们成功地解决了其中四个(ABCE),但还有两个(DF)失败了 | 参考文献

其中最有趣的是实验E。左边管子里水量非常少,因此无论怎么丢石头都是不管用的。新喀鸦一开始会往左边丢石头,但很快就意识到了这一点,在几块石头之后就放弃了努力转向另一个管子。

所幸,它们还是没能通过实验D和F——在实验D里,它们意识不到往窄管子丢石头更有效。实验F里,只有中央管子有东西吃,但中央管子太细,石头丢不进去。如果新喀鸦意识到了左辅助管和中央管相连,它们应该只往左边管丢东西——但事实上它是不区分地两侧都丢。人类总算是守住了最后的尊严。

顺便说,这一招除了鸦科鸟类之外,红毛猩猩也会。2007年研究者把花生放在管子里再丢到红毛猩猩面前,但没有给它们石头。结果红毛猩猩跑到附近的饮水处,灌了一口的水,然后跑回管子这边再吐进去,于是让花生浮了起来。

动物寓言古已有之,大部分寓言只不过是用动物来说出人类的言辞和道理,这样只要挑明了说就没什么问题。少数寓言比较烦人,自称是反映了动物的真实习性,其实只是让动物成为沉默的演员来出演人类的戏码,这属于挂羊头卖狗肉。但是时不时地总会出现真正反映了动物天性的故事——虽然故事的解读权在人手中,一样可能解读出奇怪的方向,但就凭这敏锐的观察,我们也应该向寓言的作者表示敬意。看起来,乌鸦喝水就是这样一个寓言。

参考文献

  1. Bird, Christopher David et al. (2009) Rooks Use Stones to Raise the Water Level to Reach a Floating Worm. Current Biology 19(16), pp 1410-1414
  2. Bird, Christopher David et al. (2011) Tool-use and instrumental learning in the Eurasian jay (Garrulus glandarius). Animal Cognition 14(3), pp 441-455
  3. Jelbert, S. A. et al. (2014) Using the Aesop’s Fable Paradigm to Investigate Causal Understanding of Water Displacement by New Caledonian Crows. PLoS ONE 9(3): e92895

世界上最轻的金属结构,一口气就吹跑了!

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这一坨东西,乍一看可能像是某种刷锅的钢丝球:

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不过它其实有个很厉害的身份:据说这是世界上最轻的金属结构(注意:并不是最轻的金属)。它有多轻呢?一口气就可以吹飞:

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蒲公英都能把它托住:

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在2016年10月,它获得了这项吉尼斯世界纪录。这种结构的密度只有0.9mg/cm³,这是聚苯乙烯泡沫塑料的1/100。

这个东西是由HRL实验室的研究者研发的,它是由镍-磷合金制成的一个网络结构,在压缩时依然会保持结构不被破坏,在压缩之后还能恢复。不过,实心的金属丝可编不成这么轻的结构,构成它的其实是壁很薄的金属空管。这个空管结构的制作方法据说是先用塑料制成骨架,然后在上面加上薄薄的合金镀层,然后再溶解除去塑料的部分。

根据我看到的报道,在这个结构中,镍合金层的厚度只有100nm。2011年的时候,研究成果的论文发表在《科学》上。它有希望用来制作一些需要重量尽可能轻的同时保持强韧的东西。

本文参考:
http://cen.acs.org/articles/89/i47/Structures-Strong-Small.html
http://cen.chempics.org/post/157632378674/worlds-lightest-metal-in-october-2016-hrl

原论文:
http://science.sciencemag.org/content/334/6058/962

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“他爱我,他不爱我,他爱我,他不爱我……”

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雏菊,Daisy。

说起这个名字的时候,我想起的是一瓶香水的样子——二十岁那年决定给自己买的第一瓶香水,是Marc Jacobs的Daisy,雏菊。方形带弧度的玻璃瓶身透着淡淡的金色,两朵塑胶小白花簇拥在一起的瓶盖,可爱的样子能轻易抓住一颗平凡又俗气的少女心。

雏菊并不是最好闻的香水,前调有点青草味儿,仿佛夏日雨后的自然气息,然后是类似于栀子或者茉莉的简单花香。万恶的资本主义时尚产业靠着铺天盖地的广告和文案渲染着雏菊的少女感,这瓶卖相好看的香水也总是摆在机场免税店的显眼位置。但是少女们呢,谁又会为了自己的青春煞有介事地喷香水呢?

雏菊,Daisy。图片:böhringer friedrich / wikimedia

雏菊,Daisy。图片:böhringer friedrich / wikimedia

平凡却永恒之美

真正的雏菊(Bellis perennis),其实是没有太多香味的。若一定要说,在雏菊绽放的春天,路边随意采一把雏菊闻一闻,会有一丝丝属于菊科植物的清香味儿。雏菊作为野花,或许是最有名的野花,大概还是因为它平凡到一笔能画出的样子,经典到你不可能没见过。小学写作文的时候,总会有这样的句子:“路边的草坪上开着星星点点的小白花。”这种小白花多半就是雏菊,或者被唤为雏菊的相似物种。

路边的小雏菊。图片:Willow / wikimedia

路边的小雏菊。图片:Willow / wikimedia

雏菊的学名Bellis perennis,字面上是“永恒之美”的含义,却是花中最平凡普通的一种。大约10~20厘米高的植株,柔软有毛的叶子贴地生长,花朵是一个头状花序,中间的黄色管状花若是放大来看,和许多菊科植物一样,排列成斐波那契数列的样子。舌状花,也就是我们说的“花瓣”,白而纤细(偶尔也会有粉色),若是路边的野花,大多是单瓣的长上一圈。园艺栽培种可以弄出比较夸张的重瓣,甚至远看上去像个花球。

花球状的园艺种。图片:Spangles44 / flickr

花球状的园艺种。图片:Spangles44 / flickr

雏菊原产于欧洲,现在在许多地方都不经意地生长着。早春的时候,万物尚萧瑟时,雏菊早早地便从新绿的草丛中萌出,即使在英国这种阳光不甚丰富的地方,雏菊也能星星点点地缀满平原和山丘。英语里的Daisy源于古盎格鲁-萨克逊语言中的daes eage,也就是“day’s eye”,大概得名于白昼开放、夜里收起花瓣的样子。英国中世纪诗人乔叟在他的诗中歌颂了雏菊,称它为“白昼之眼”。

真真假假的雏菊

不过,这种平凡又常见的花,在不太擅长命名(即没有系统命名法)的古人那里,究竟是什么身份还不可知。在德语区,雏菊在各地方言里有不下100个不同的叫法;而 Daisy 这个名字,以及法语里的玛格丽特(Marguerite),也用在了许多看起来非常相似的野花上。据考证,乔叟诗里的雏菊,恐怕就是另外一种 Ox-eye Daisy,我们现在称为“法兰西雏菊”或者“牛眼菊”。

花开肆意的法兰西雏菊。图片:Navaneeth Krishnan S / wikimedia

花开肆意的法兰西雏菊。图片:Navaneeth Krishnan S / wikimedia

这种“雏菊”并不属于雏菊属(Bellis),而是滨菊属的滨菊(Leucanthemum vulgare),原产于欧洲,同样是野草,不过最盛于夏季。单看花,雏菊和滨菊真的非常相似,只是滨菊更大、更显眼一些,舌状花更长、带痕,中间的黄色管状花上的花序更密、更多。滨菊的植株也更高更粗,茎上有互生的叶;花从后面看,所谓“花萼”的总苞也有一些区别。滨菊作为野草,从欧洲扩散到了北美之后,成为了一种入侵植物。开满山丘草场的白花,对于牧业是一个灾难——牲畜并不能食用,且菊科植物的顽强属性,也让它们难以被根除,带来了不小麻烦。

对,就是这个角度。注意看总苞片轮数:左边为雏菊,右边为滨菊。图片:wikimedia

对,就是这个角度。注意看总苞片轮数:左边为雏菊,右边为滨菊。图片:wikimedia

还有一种玛格丽特菊(Marguerite daisy),因为名字中的Marguerite而经常被弄混。它其实是木茼蒿属(Argyranthemum)下的一种花,植株高大、香味浓烈,原产于北非的加纳利群岛,颇有一些异域风情,是法国王室和巴黎园丁们喜爱的栽培种(至于英国,这种喜旱喜光的植物就不要想了……)。

充满异域风情的木茼蒿 A. frutescens。图片:Fir0002 / wikipedia

充满异域风情的木茼蒿 A. frutescens。图片:Fir0002 / wikipedia

最后一种则是我们所说的洋甘菊(Chamomile),是母菊属(Matricaria)下的植物。个子和雏菊一样娇小,黄色的花芯(管状花)略微凸起,舌状花短小,且一株上面会分岔成许多朵花。它的味道很独特,常常用来泡茶、做精油等等。

洋甘菊有着微甜的香辛料味。图片:Fir0002 / wikimedia

洋甘菊有着微甜的香辛料味。图片:Fir0002 / wikimedia

故事中的雏菊

关于雏菊的记载可以追溯到公元前的克里特文明。罗马时期老普林尼(Pliny the Elder)的《自然史》(Naturalis Historia)中就写到了雏菊,“草地上开的白色小花,有点透红色,和艾草一起有疗效”。雏菊在从前被广泛用作草药,传统医学中用于止痛、止血;罗马军队中的军医会用雏菊的汁水泡纱布用于包扎。雏菊的叶和茎带点苦味,但也是能吃的(没吃过,推测应该有茼蒿味儿)。当然,传统医学中关于雏菊食用的疗效就没办法验证了(大概是因为一些皂素的存在吧)。

人们爱的,还是雏菊简单又清新的样子,把它和纯洁、美丽的年轻女性和小孩子的形象联系在一起。罗马传说中,女神贝拉迪斯(Belides)本在森林里和小伙伴愉快玩耍,结果被花园之神费图纳斯(Vertumnus)看上。女神不从,变成一朵不起眼的雏菊藏了起来。而在凯尔特人的传说中,死去的小孩的灵魂会播散在原野上,开出一片片白色的雏菊花。

然而让雏菊少女心爆棚的,还是它传说中算命的功效。这个风潮是英国维多利亚时期流行起来的,那时候人们开始崇尚浪漫恋情,却依然囿于男女授受不亲的社会规制无法多打交道。少女们会摘一朵雏菊(至于是哪一种雏菊就不得而知了),把一片片花瓣摘下,“他爱我,他不爱我,他爱我……”地期盼着一个让人心花怒放的结果。

艺术中的雏菊

或许和玫瑰、石竹、向日葵这样大气的花不一样,雏菊在艺术作品中并不是最受青睐的那一个。然而在画中出现的雏菊也有着温柔、纯洁或浪漫的形象,装扮着年轻男女和孩子们。

英国近代女画家Maude Goodman留下的作品不多,大多与家庭亲子相关,然而风格却非常温馨明亮。妈妈带着小女儿们在野外玩耍,给女儿们编了一条雏菊链(Daisy Chain)。雏菊链是一种简单易做的花环,也是昔日踏青的必备节目。

Maude Goodman所绘The Daisy Chain,苏富比拍卖行2012 年出售给了美国马里兰的买家。图片:sparhawks

Maude Goodman所绘The Daisy Chain,苏富比拍卖行2012 年出售给了美国马里兰的买家。图片:sparhawks

印象画派大家雷诺阿(Renoir)笔下的小女孩,笔触温柔,甜美丰满。“就是要让人喜爱,带来快乐,漂亮——对,漂亮。生活中丑陋的事情太多了。”雷诺阿如此自我评价他的作品。女孩的手里执着一朵雏菊(还有其它花),和这位闲暇中的中产阶级女孩,简单自然。

Auguste Renoir,A Young Girl with Daisies,藏于 MET。图片:The MET

Auguste Renoir,A Young Girl with Daisies,藏于 MET。图片:The MET

法国肖像画家热鲁兹(Jean-Baptiste Greuze)笔下的少女(也有可能是少年)则更对应了雏菊在爱情里的意象——这位少女一袭白衣,正摆弄着手中的雏菊花瓣,或许正开始着心上人的占卜呢。(帽子里还有一大把,你看我说得没错吧,结果不如意,重新来过……)从花的大小来看,应该是滨菊没错了。热鲁兹代表了18世纪中期肖像画的浪漫潮流:细致的表情,细腻的笔触,柔和的线条。当然,还有这种亲切又平凡的主题。

Jean-Baptiste Greuze,La Simplicité (Simplicity),藏于 Kimbell Art Museum。图片:Kimbell Art Museum

Jean-Baptiste Greuze,La Simplicité (Simplicity),藏于 Kimbell Art Museum。图片:Kimbell Art Museum

而在野兽派画家的手里,雏菊的简单和硬朗的线条,竟然也能调和得不错。野兽派大家马蒂斯(Henri Matisse)笔下的雏菊,占了画面四分之一角,在花瓶里盛开。黄色花芯,白色花瓣,简单又带点冲击力的元素——当然也给物种鉴定者们带来了一定的困难。

Henri Matisse,Daisies,藏于芝加哥艺术学院(Art Institute Chicago)。图片:Art Institute

Henri Matisse,Daisies,藏于芝加哥艺术学院(Art Institute Chicago)。图片:Art Institute

最后,雏菊成为了女孩子的名字黛西(Daisy)。菲茨杰拉德《了不起的盖茨比》中,盖茨比爱过的女人名字就叫 Daisy——白裙金发的她,恰似雏菊黄白相衬的样子。她天真,轻佻,渴望爱情,正如雏菊暗示的那样(或许这也是菲茨杰拉德命名的原因),她也富有、耀眼、背叛、欺骗,或许其中反差才能让人了解作者投射的情感(这个角色似乎来源于作者的亲身经历)。

从香水,到传说,到画,再到文学,或许我写了太多和植物不太相关的事情——然而,比起这朵不起眼的小花本身,雏菊(Daisy)或许有些模糊和混乱的名字,和它平凡又“经典”的模样,承载了更多意义。

英国邱园的雏菊花海。图片:Ian Alexander / wikimedia

英国邱园的雏菊花海。图片:Ian Alexander / wikimedia

还能记起春日踏青的时候不经意摘下的小花,躺在草坪上望去眼中星星点点的白与黄。下个踏青时节与它们重逢,你会想起化身为雏菊的女神,想起乔叟,想起雷诺阿笔下的女孩……想起把这个世界的记忆织在一起的小花,那有无数个名字的雏菊。

以小胜大,靠的是技术

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在身体的搏击上,大战胜小是常态。正因为此,一旦出现“以小胜大”的情景,人们总会分外地惊奇和感动。今天,我想和大家分享一些自然界里“以小胜大”的故事。

为什么是今天呢?

蹭热点啊。

啥热点?

《火之丸相扑》漫画完结了啊(作者沮丧脸……)

好吧,这好像是个“凉”点。我们开始讲故事吧。

异种格斗

第一个故事,是京都大学的动物研究者发现的。他们的研究对象,是两种因为悍勇好斗而备受喜爱的昆虫:高沙深山锹甲(Lucanus maculifemoratus)和日本锯锹甲(Prosopocoilus inclinatus)。

高沙深山锹甲(上)与日本锯锹甲(下)。图片:LiCheng Shih & keusju / wikimedia

高沙深山锹甲(上)与日本锯锹甲(下)。图片:LiCheng Shih & keusju / wikimedia

锹甲以树汁为食,对它们而言,树上流出汁液的裂缝是极其重要的资源。树汁会吸引来雌性锹甲,所以,能否捍卫“树汁井”,关系到雄锹甲能否延续基因。雄锹甲的上颚形如末端尖锐的铁钳,在打斗中用来夹击和拉扯对手。同一个“树汁井”周围,往往聚集着不同种类的锹甲,所以经常会爆发“异种格斗大战”。

高沙深山锹甲的雄虫体长43~79毫米,日本锯锹甲的雄虫体长33~74毫米。然而在实战中,小个儿的日本锯锹甲,可以和大个儿的高沙深山锹甲打得旗鼓相当,并没有因为身材小而处在劣势。

以技巧胜过蛮力

小锹甲获胜的原因,隐藏在这类昆虫攻击行为的细节之中。想要了解获胜的“秘诀”,首先要精研锹甲的“武艺”。

和许多动物一样,锹甲的打斗并非一照面就拼得你死我活,而是逐步升级,愈演愈烈。两方相见,先是面对面,张开大颚比较宽度,大颚较短的一方会主动退场。然后锹甲们开始对打,用大颚相互夹击、拉扯;打斗的高潮是抱举,一方用大颚夹住另一方,抬高头部和胸部,将它举离地面摔出去。

同种雄性锹甲的打斗,一方将另一方抱到空中。图片:Artur Homan / youtube

同种雄性锹甲的打斗,一方将另一方抱到空中。图片:Artur Homan / youtube

日本锯锹甲(小锹甲)的体型虽小,大颚却很大,与高沙深山锹甲(大锹甲)的大颚不相上下。战斗的第一步——张颚比较——比的是大颚的宽窄,而不是身材的大小,所以小个儿的锹甲不会败退。

在实验室里摆弄这两种锹甲的时候,研究人员发现,日本锯锹甲的大颚上表面和下表面接触到东西,都会反射性地夹合大颚,企图逮住敌人;而高沙深山锹甲只有大颚下表面接触到东西,才会夹合。这就使得日本锯锹甲比大个儿的高沙深山锹甲多了一种攻击方式,让它面对体型魁梧的对手时,也能斗得旗鼓相当。

使出抱举的时候,这两种锹甲都会“从上方”展开攻击:大颚压着对方,下表面接触对方胸部,大颚反射性夹合,将对方固定住,然后举起。但是,只有小个儿的日本锯锹甲的大颚才对上表面的东西有反应,这使得它多了一种“从下方”攻击的方式。大颚伸到敌人身下,对方的腹部压着它的大颚的上表面,触发夹合,同样完成固定,然后从下方把对手抬起来。

两只对峙中的同种雄性锹甲。图片:pixabay

两只对峙中的同种雄性锹甲。图片:pixabay

高沙深山锹甲如果不能压住对手,则无法使出夹合,所以在搏斗中,它的自由度不及小个儿的日本锯锹甲。如此,小个儿便用更加丰富的技巧击败了大个儿。

不露相的大猫杀手

第二个以小搏大的故事,发生在北美的冰天雪地之中。它的战况更加激烈残忍,胜负的赌注也更大——体型大的一方失去了生命。

在1999年到2011年之间,野生动物专家麦克拉伦(Scott R. Mclellan)等人一直在研究缅因州的加拿大猞猁(Lynx canadensis)。他们给猞猁佩戴了无线电项圈,记录它们的行踪。二十多年里,科学家目睹研究对象一个个去世。死亡在自然界里本来是常事,但其中14只猞猁的死因有些蹊跷。在一些猞猁丧命的地方,可以见到抓痕、扯掉的毛和折断的树枝,说明它们曾反抗过,但很快就被结束了性命。凶手吃掉一部分猞猁肉之后,又把其余的残骸埋藏起来,留待下一顿吃。

加拿大猞猁。图片:Keith Williams / Wikimedia Commons

加拿大猞猁。图片:Keith Williams / Wikimedia Commons

死去猞猁头颈部的咬痕,还有雪地上的足迹,暴露了凶手的身份——渔貂(Martes pennanti)。这是一种鼬科动物,体型比黄鼠狼大,但比猞猁还是要小不少——被害的猞猁平均体重8公斤多,渔貂体重只有4公斤多。和许多鼬科动物一样,渔貂以好勇斗狠而著称,从后面噬咬脖子、破坏颈椎,是它杀害猎物的惯用手段。遇害者几乎都是成年的加拿大猞猁,而且没有伤病的迹象。这说明渔貂杀死猞猁,并不是运气好,偶然碰到了猞猁中的老弱病残,而是主动出击,和战斗力满格的猞猁一搏高下。

渔貂。图片:Pacific Southwest Region USFWS / Flickr

渔貂。图片:Pacific Southwest Region USFWS / Flickr

渔貂的作案目的很简单:吃。猞猁“命案”多发生在冬季,特别是在美洲兔(Lepus americanus)数量稀少的年份里,这是合理的选择——没有更容易得手的猎物,渔貂才会铤而走险,袭击比自己大一倍的食肉猛兽。以小搏大风险虽大,得到的肉量却十分可观,渔貂有储存食物的习性,可以靠猞猁尸体,熬过很长一段时间。

微型世界里的顶级猎杀

如果不算寄生,只考虑正面对决,最擅长以小搏大的动物是谁?人类在这一方面表现优秀。但如果比较猎物与猎者的体型差异,我们还排不上号。

Azteca andreae是南美热带丛林中的一种蚂蚁,它们喜欢生活在一种伞树属的植物Cecropia obtusa上,在树枝间搭建长圆形的巢。蚂蚁和植物结成伙伴,这是一种互利合作的关系:蚂蚁驱赶食草动物,保护植物;植物产生一些食物比如花蜜,来喂养蚂蚁。

左图:在叶子上捕猎昆虫的蚂蚁 A. andreae;右图:蚂蚁在伞树 C. obtusa 上筑的巢。图片:Alain Dejean et al. / PLoS ONE(2010)

左图:在叶子上捕猎昆虫的蚂蚁 A. andreae;右图:蚂蚁在伞树 C. obtusa 上筑的巢。图片:Alain Dejean et al. / PLoS ONE(2010)

不过,住在树上也有缺点——捕猎不易。大多数能到达树上的昆虫,都是会飞的,蚂蚁攻击它们的时候,它们可以翅膀一张,溜之大吉。无法捕获昆虫,蚂蚁就会失去一个很重要的蛋白质来源。为此,A. andreae 这种蚂蚁发展出了一套简单却威力惊人的方法,来俘获长着翅膀的蛋白质:工蚁们爬到叶子的背面,在叶子边缘肩并肩站成一圈,大颚张得大大的;如果有昆虫落在叶子边缘,附近的蚂蚁感受到震动,会立即咬住昆虫,然后周围的蚂蚁聚集过来,把昆虫拖到叶子背面;大家齐心合力拉扯,咬住腿的拉腿,咬住翅膀的拉翅膀,可怜的昆虫肢体被强行展开,贴在叶面上,动弹不得。这个擒捉的过程,最长会持续10分钟。接下来,蚂蚁杀死猎物,拖回巢去。

左图:蚂蚁 A. andreae 在叶子表面等待猎物;右图:蚂蚁巨大的抓握力,能够拉住一个硬币的重量。图片:Alain Dejean et al. / PLoS ONE(2010)

左图:蚂蚁 A. andreae 在叶子表面等待猎物;右图:蚂蚁巨大的抓握力,能够拉住一个硬币的重量。图片:Alain Dejean et al. / PLoS ONE(2010)

蚂蚁制伏猎物的秘诀,一是合作,二是牢牢抓紧叶面的能力。伞树的叶子背面布满绒毛,蚂蚁的脚爪呈钩状,小小的“钩子”挂在绒毛上,就像尼龙搭扣一样,紧紧抓住,密不可分。在树叶上“挂住”之后,一只蚂蚁可以承受8克的重量——这相当于自重的5700倍。根据昆虫研究者的观察,A. andreae 捕到的最大猎物,是一只比人手指还长的大蝗虫,重达18.6克——这个重量是蚂蚁体重的1.3万倍。要知道,人类能捕杀的世界上最大的动物蓝鲸,体重也“只是”人类的两三千倍而已。

左:蚂蚁 A. andreae 的脚爪;中&右:伞树 C. obtusa 叶子的表面。图片:Alain Dejean et al. / PLoS ONE(2010)

左:蚂蚁 A. andreae 的脚爪;中&右:伞树 C. obtusa 叶子的表面。图片:Alain Dejean et al. / PLoS ONE(2010)

最新研究显示“所有维生素矿物质和其他营养补充剂都无保健效果”,靠谱吗?

有媒体报道了一篇《几乎所有维生素、矿物质和其他营养补充剂无保健效果》的 文章。在这个人们前所未有地注重健康的时代,维生素、矿物质以及其他各种营养补充剂有着巨大的消费者群体。这样的一篇报道,自然会引起许多人的不安,甚至怀疑:这,真的吗?

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这项研究其实是一项文献分析

这项研究其实是一篇文献综述,发表在7月份的《内科学纪事》杂志上。该杂志是医学领域的权威期刊之一。这篇综述收集了截止到2019年3月份,世界范围内关于营养补充剂与膳食干预如何影响死亡率以及心血管健康指标的英文文献,涉及到的总人数达到了了992129人,包括了277项临床试验。

汇总这些数据并进行统计分析,主要结果是:

低盐饮食对于血压正常的人群,降低了10%的全因死亡率;对于高血压人群,降低了33%的心血管死亡率。这个结论的证据强度达到了“中等”。

欧米伽3长链多不饱和脂肪酸伴随着较低的心肌梗塞和冠心病发病率(分别降低了8%和7%),不过这一结论证据力度是“低”。

叶酸补充剂伴随着较低的中风发生率(降低20%),而“钙+Vd”的复合剂增加了中风发生率(增加17%)。就证据力度而言,前者是“低”而后者是“中等”。

其他的各种维生素、矿物质和其他营养补充剂(比如Va、V6、抗氧化剂、多元维生素、铁等等),没有什么危害,但也没有什么用。

如何理解这样的结果

这项研究的结果并不令人意外。它本身只是此前众多研究的汇总,所有的研究结论之前也就存在。这篇论文只是把这个领域的所有研究汇总到一起,得出一个“综合”或者说“总体”的结论。用日常生活中经常提到的一个说法,这样的综述代表了“科学共同体”的共识。

任何一种营养成分——不管是维生素、矿物质、抗氧化剂,还是蛋白质、盐、欧米伽3多不饱和脂肪酸等等,人体的需求都有一个合适的范围。它们的摄入量跟健康的关系,是下面的这样一个形状。

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横坐标是营养成分的摄入量,纵坐标表示身体机能。如果摄入量不足,那么身体机能就处于不正常的状态,缺得越多,机能越差,最极端的情况就是摄入量为零导致死亡——这就是曲线左边的情况。而曲边的右边表示摄入量过多——在超过一定量之后,身体机能同样下降,人体处于“中毒”状态,极端的情况也是致死。而在“不足”与“过量”之间,存在着一个相当大的范围——在这个范围里,摄入量多点少点并没有什么关系。

在现实中,多数人的摄入量都处于中间的范围,所以“补充”了也没有什么作用。而盐的摄入量多数人都处于“过高”的状态——膳食指南建议普通成年人控制到每天6克以内,而很多人都超过,比如中国人群的平均摄入量在10克左右,所以“减盐”也就能够显示出作用来。叶酸和欧米伽3长链多不饱和脂肪酸则是另一个方向。在常规食材中,富含它们种类并不多,所以很多人都处于“不足”的状态。补充它们,也就能够体现出一定的作用。而对于其他的维生素、矿物质和抗氧化剂等营养成分,普通食材中也不难获得,多数人也就不容易缺乏。在大量人群的“平均”之下,补充它们也就体现不出作用来。

是“补充”没用,而不是“这些营养成分”没用

所以,这篇论文说的是“补充”大多数营养补充剂没有用,而不是说“这些营养成分本身没有用”。需要提醒大家的是,这个“补充没用”是基于大量人群平均的结果。比如说,如果100个人中有一两个因为营养不均衡而补充了有用的,被其他人一平均,结果也是“没有用”了。

所以,这篇论文的结论应该这样理解:对于绝大多数人,都可以通过正常饮食获得全面的营养成分,不需要服用任何营养补充剂;对于个人而言,应该注意调整自己的食物组成,补足容易缺乏的营养成分,减少摄入过多的营养成分,才能够有助于健康长寿。

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动图欣赏:蓝光乍现

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水中闪现一抹亮眼的蓝色!

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叶水蚤(Sapphirina属)是一类桡足类的小动物。普通的水蚤是透明的,在水中的样子很难清楚分辨,但这些叶水蚤的雄性个体却不同。它们会闪现各种耀眼的色彩(比如说蓝色、红色或者金黄色)。不仅如此,它们还能在有色和无色之间切换,有时候看起来仿佛“突然消失”一般。

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为什么会有这么神奇的特性呢?仔细观察可以发现,这种色彩效果随着角度而变化,这就是结构色的特点了。就像蝴蝶翅膀上的耀眼蓝色一样,这种颜色也是属于结构色。它不是依靠发光,也不是依靠色素物质,而是通过某些特殊的结构让反射光呈现特定的颜色。

能呈现这种绚丽的结构色,得益于叶水蚤背部整齐排列的一些鸟嘌呤晶体结构。这些晶体呈现六边形的薄片状,有若干层整齐地排列,中间有一些细胞质间隔。这样一来,就造就了很多反射的界面。不同界面上的反射光发生干涉,就可以改变反射光光谱的构成,从而凸显特定的颜色。

从电子显微镜看,可以看到这些非常整齐排列的反射结构:

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有科学家对这些小生物的“生色结构”进行过研究,结果发现,各种不同颜色的叶水蚤主要差别并不在于鸟嘌呤晶体本身的厚度,而在于晶体之间的间隔部分。不同的“间隔”厚度造成了不同的反射光色彩。

这些小家伙的结构色和它们的生活环境有些关联,一般来说暖色出现在较浅的海域,蓝色这样对应短波长光的颜色出现在较深的地方。那么,“突然变透明”又是怎么回事呢?反射光的光谱也会随着入射光的倾斜角度而改变,当反射光峰值的波长变短,落到紫外光谱时,对人眼而言就是不可见了。

这种耀眼的结构色只出现在雄性身上,所以功能上应该是与求偶交配有关的。

看起来仿佛闪光的幽灵一般~

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相关论文:

Structural Basis for the Brilliant Colors of the Sapphirinid Copepods

怀孕能不能养猫?能,只要做对一件事

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我和米花、米菟、米兜、三三在一起

我和米花、米菟、米兜、三三在一起

我家“娃”都是“米”字辈。老大米兜今年7岁,是果壳猫的一代目,我在它1个月大的时候从同事那里“生抢”来,而同事是从小饭馆里把它救回办公室的。老二米花是我亲生闺女,快5岁了。老三叫三三(因为三在五线谱发音是咪)是闺女米花两岁的时候亲手挑的小猫。同事的猫咪做了妈妈,小绒球满屋乱滚,当时的米花只抓得住最弱的老大,那只猫头上有两道黑线,看上去像“三”。现在我家老四,也就是二女儿快两岁了,叫米菟,菟丝子的菟。

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孕期也能养猫咩?

2013年我怀上米花之后,才发现在大多数人的观念里,养孩子和养猫是一件互斥的事。他们得知我怀孕后下一句总是:“那你家猫给谁呀?”或者“不是会导致流产吗?”我爸妈心肠好一点,问:“要不要把米兜拿到我们那边去?”

怀孕就要扔猫竟然是共识么?我在惊讶之余,和老公直接把猫送到宠物医院检测弓形虫——我们相信,从小生活在室内、排斥一切湿粮(包括猫罐头!)的米兜,没有理由被感染过弓形虫。

我和米兜在一起

我和米兜在一起

检测中,米兜生了它生平最大的气,尿了人家抽屉、抓伤2个医生、哈了打扫卫生的阿姨……最后,一身大汗的医生举着离心管走来说,你们这个猫,肯定是高!血!脂!只见血上一层白油。

弓形虫抗原抗体检查,果然都是阴性,有照片为证:

测试结果显示:米兜不仅现在没有弓形虫感染,而且从没和弓形虫有过任何瓜葛

测试结果显示:米兜不仅现在没有弓形虫感染,而且从没和弓形虫有过任何瓜葛

于是我们之后就更加理直气壮地回应那些害怕我被弓形虫感染的人了。

猫猫也是珍贵的生命,它们也会伤心、失落、没有安全感。怀孕了,想养猫,只要做好检查,或者做好防护,对它们和我们都负责任。其实,对于类似我家这种猫咪从来没有出过门、只吃猫粮的家猫来说,检测弓形虫也并不是必须的。如果实在拿不准,也完全可以通过适当的防护来极大减少产妇感染的风险。比如铲屎就可以大言不惭地交给别人来做了。因为弓形虫会在猫咪肠壁形成有传染性的卵囊,也就是说在感染猫咪的粑粑里出现。

总之,孕期通过家里养的猫感染弓形虫都是一个小概率事件,甚至远比咱们人类乱吃生肉感染寄生虫的概率小。

那么我该养个猫咪给孩子当玩伴吗?

我家的第二只小猫三三来之前,我们经过了反复的思考。大猫米兜归根结底是我养的,它和我闺女米花其实没有特殊的感情,而我是非常希望孩子从小能学习对小动物感情投入并且温柔照料的。这时同事家的猫咪刚好生了一窝小猫,在找领养家庭,就是缘分喽。但是同时养两只猫也有风险,最主要的风险就是两只猫合不来,互相不理睬、各据领地也就罢了,冷不丁还可能会在奇怪的地方撒尿。

我们经过反复的心理斗争,还是禁不住诱惑带米花去领养小猫了。

那天我们看着米花一路上如获至宝地抱着小猫的纸盒子,在它进入梦乡后疼惜地低声说话,在屋里撒花儿的同时也需要小心脚下。虽然对于小小的米花来说,这种自律可能是太高的要求,但感觉一股幸福感交织弥漫,也觉得很放心了。

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更让我们欣慰的是,大猫米兜貌似把小猫三三当成了孩子一般的存在,很快就放下攻击心和戒备,和三三如胶似漆起来。两只猫闲来无事就融合在一起,互相舔毛,或者一溜烟追跑而过,身后飘起长毛一撮撮。

给孩子养猫应该从几岁开始?

有人问,有孩子的人家如果打算养猫可以从孩子几岁开始?

这个问题并没有标准答案,一是考虑家长照顾孩子+猫的辛苦,二是考虑孩子对猫咪有认知怎么也应该是一岁多之后了。如果家里从来没有养猫经验,可以考虑在娃两岁左右养一只猫咪,最好是已经断奶的猫猫。这时候猫和孩子都不太会令人费心。甚至也可以让孩子自己从商店甚至收养中心挑选猫咪,这样孩子会更有参与感和荣誉感,并且觉得猫咪是他/她选的,从而给予更多主动的照料。

孩子和猫共存要注意哪些问题?

过敏虽然是小概率事件,但也是可能发生的。如果有条件,可以先让孩子尝试和猫猫共处,例如在收养中心或者在商店里适应一下(第一次去也可以先不入手),一是避免冲动“消费”,毕竟是一条生命的托付,二是也可以先试探孩子是不是容易过敏。猫猫回家之后,也尽量多加打扫地面、床底、屋子角落,可以同时入手粘毛滚子清理衣服上的毛,外加给猫咪梳毛的柔软刷子,尽可能避免毛毛引起的呼吸系统不适。不过讲真,一般养猫猫一阵后,大多数人也会对毛的存在更为适应,对衣服上的毛视若无睹…

我们家还从没想让家里的猫咪生小猫,也不迷信猫咪需要发情一次才健康的说法,为了避免尴尬和忙乱,每次都是六个月准时带它们去绝育。尤其有小宝宝的家庭,省得猫猫发情了夜里叫得睡不着觉措手不及。但是绝育手术后,是非常好的科普机会,可以给小朋友讲保护小动物的原则、为什么给小猫绝育看似痛苦,实际上是为了长远地爱护它。

首先,小猫绝育之后就避免了生殖系统疾病。另外它发情中实际上也是很痛苦的。然后,挺多号称喜爱动物的主人,在动物发情之后受不了从而遗弃了宠物。把这些问题讲清楚,并且和孩子讨论种种保护动物、保护自然的手段。

我们在宠物医院里碰巧见到过救助流浪猫咪的公益组织,他们会把流浪猫抓起来,集中送去宠物医院绝育的,之后做好标记再放归生存环境,对孩子来说也是生动的教程了。

新猫咪如何和孩子相处?

很多家长担心,如果养猫,小孩被猫挠了怎么办?其实养猫的人家这是经常发生的事情,不要因此自责。

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首先平时就要跟孩子交代好,猫咪挠人并不是不喜欢你,很多情况下是猫咪正常的条件反射,很小的小猫咪本来也没有太好地掌握缩回爪子(蠢得很嘞……)。猫咪和狗、其他宠物一样,我们需要保持安全的亲昵距离。其中就包括慢慢熟悉和适应猫猫的脾气,而不是一开始就以放飞自我的方式相处。

其次,一旦抓伤或者咬伤也不要惊慌。如果是长期在家里养的猫咪,没有出过家门,那么几乎是没有可能携带狂犬病毒的。如果仍然不放心,也可以参考WHO的建议采取10天观察法。即先去注射疫苗,同时观察猫咪10天,如果仍然健康,就可以停止注射疫苗啦。

最后,不用担心猫和小孩玩不起来,毕竟猫咪和孩子都是爱玩的+适应力极强的小动物,他们往往先于大人就打成一片啦。

就在我写这篇文章的期间,我们不幸(幸运地)又从办公室楼下捡到了一只只有20天大的小奶猫,被人和猫玩具一起放在盒子里。

孩子爸爸手托着猫

孩子爸爸手托着猫

于是我家里又多了一位猫成员,米花又重温了需要小声说话和小心脚下的日子,也在爸爸的帮助下亲手给小猫喂奶,不厌其烦教它用猫砂。

谁想到,这次小奶猫最大的威胁竟然来自我的二女儿、一贯的小甜心米菟!米菟经常紧紧攥着小猫(她的小手刚好攥一把小猫)或者拎着猫尾巴给我来献宝…我们一次次大惊失色救下小猫。

就在一次次菟手脱险中,这只小生命也日渐顽强,走出没了妈妈的阴影,正式成为我们大家庭的新成员。

玻璃瓶里的番茄酱为啥总跟你过不去?

本文来自窗敲雨的微信个人公众号“酷炫科学”,未经许可不得进行商业转载

很长一段时间里,倒番茄酱都是人们餐桌上的烦心事。

Henry J. Heinz在1876就创立了用透明玻璃瓶装番茄酱售卖的光荣传统,据说这样能展示自己产品纯净无杂质的特点。确实,透明的玻璃瓶和鲜红的番茄酱看起来都挺不错,但用起来却并不怎么方便:从玻璃瓶里倒番茄酱从来都是件麻烦事,尤其是瓶子里所剩不多的时候。你轻轻倒吧,瓶子里的番茄酱老是赖着不出来,用力一拍吧,结果就一下出来一大坨,可能还会溅到衣服上……

为什么会这样?其实与番茄酱的物理特性有关。番茄酱可以看作一种非牛顿流体(或者说一种软固体),和玉米淀粉与水的混合物相反,番茄酱具有剪切稀化的性质。当它没怎么受到应力的时候,会保持很浓稠的状态,甚至感觉更像软软的固体,而当受到足够多应力的时候,它粘度降低,流动性突然变好。于是,猛拍的时候就会悲剧了……

该图片由Alexas_Fotos在Pixabay上发布

该图片由Alexas_Fotos在Pixabay上发布

那么,玻璃瓶里的番茄酱要怎么倒才科学呢?在墨尔本大学的网站上,可以找到一些来自Anthony Stickland博士的一些建议(他是做软固体流变学方面研究的)。

简单说,有以下三个要点步骤:

①用前摇一摇:把番茄酱中分散的固体摇晃均匀,当然,要盖好盖子。

②倒过来:当瓶中所剩的酱不多时,把它们从底部弄到瓶口需要较大的力,而这也会让它一下子流得太快。所以,可以保持盖着盖子的状态先把瓶子倒过来,把番茄酱先弄到瓶口附近再说。

③小心倾倒:接下来,就是倾倒的步骤了。要点是动作不要太猛——让番茄酱流动起来确实需要力,但不能太多。可以先打开瓶盖,从直立的状态开始慢慢倾斜瓶子。如果瓶里的酱足够多,可能只是倾斜就够了,动力由瓶中番茄酱的重力提供即可。如果只是倾斜还倒不出来的话,可以倾斜45度,并轻柔地拍打瓶底,直到番茄酱顺利流动。总之要记牢,这货在拍打中会自动变稀,所以别使那么大劲……

当然,其实现在我们已经完全可以抛弃玻璃瓶这种反人类的番茄酱包装了……可以捏的软塑料瓶多好!袋装的多好!费那劲干啥(╯‵□′)╯︵┻━┻

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(你看,人家三明治店和热狗店都用这种可以捏的塑料瓶,控制用量简直不要太方便)

加工食品能够成为健康食品吗?一位食品大佬这样认为

随着经济水平的提高,加工食品的消费也越来越多。从流行病学的数据看来,加工食品的盛行也伴随着各种健康问题的高发。所以,“少吃加工食品”几乎成了营养学家们的口头禅。

该图片由Kevin Phillips在Pixabay上发布

该图片由Kevin Phillips在Pixabay上发布

“加工食品能够成为健康食品吗?”看起来就是个伪问题。不过国际食品工程领域的一方大佬,美国马萨诸塞大学食品系的德克尔(Eric A. Decker)教授对这个问题就有不同的看法。他做了一个《加工食品能够成为健康食品吗?》的报告,阐述了一些很有意思的观点。

1、加工食品对劳动力的解放

在加工食品出现之前,人们需要花大量的时间来烹饪。在19世纪末期,一个美国家庭需要一个劳动力花一半的时间来制备食物。而到了现在,平均每天用于采购食物的时间不超过15分钟,制备食物的时间不超过25分钟。
这相当于解放了一个家庭成员,从而使得“双职工”的家庭结构成为可能。即便不需要夫妻双方都工作,也省出了更多的时间去休闲或者做别的事情。

2、强化食品解决了重大的营养缺陷

合理的食物搭配能满足人体所有的营养需求。不过这是一种理论上的原则,并不能保证现实生活中真的能实现。而某些营养成分的缺乏会导致特定的疾病,这在历史上层出不穷。

比如糙皮病,曾经在美国肆掠,20世纪初每年的死亡人数就高达几千(患病人数比死亡人数要多得多)。后来搞清了糙皮病的原因在于烟酸的缺乏,通过在食品饮料中强化烟酸,这一问题很快得到了解决。到1950年代,几乎没有了因为糙皮病导致的死亡。

碘盐是另一个重要的例子。食物中的碘含量几乎只由地理因素决定,碘缺乏导致的甲状腺肿大、儿童呆小等疾病是世界性的问题。通过推行食盐加碘,“碘缺乏症”在世界范围内大大降低,以至于许多人忘记了碘缺乏的危害,不负责任地炒作“碘盐致癌”来。

叶酸是另一个典型的例子。富含叶酸的天然食物并不算多,很多人并不能从常规饮食中摄取足够的量。普通人的叶酸摄入量少一些问题也不算大,而孕妇缺乏叶酸则会影响到胎儿发育,比如增加神经管畸形的风险。自从美国推行叶酸强化以来,婴儿神经管畸形的发生率下降了28%。

3、“加工食品不健康”是如何形成的

对于食品,大多数消费者的要求是:好吃、便宜、方便。

在便宜和方便方面,加工食品有巨大的优势。但跟自己烹饪的食品相比,加工食品在好吃方面就存在先天的劣势——“方便”意味着食品必须便于储存。储存带来两个方面的挑战:储存需要更高的安全标准,也就要求食品经过彻底加热或者其他的防腐措施,这对食物的风味有显著影响;而在储存中,食物的风味和口感也会逐渐下降。

为了弥补这一劣势,加工食品就需要在配方方面做出调整——高糖、高盐、高油,是最直接有效地解决“好吃”问题的手段。食品企业的目标是盈利,通过这样的“不健康食品”来盈利要容易得多——现在的加工食品大多如此,也就形成了“加工食品不健康”的现状。

4、如何让加工食品变得健康?

加工食品的流行伴随着许多健康问题,所以说“加工食品不健康”。而德克尔教授则认为:如果一种食物会导致健康问题,那么也意味着一个健康管理的方向。

他举了一个例子,现代美国肥胖率上升,加工食物对此的“贡献”在于:食物分量大、食物更易得、人们更多地在外用餐。其中“食物分量”是一个很有意思的方面,比如20年前的面包圈直径3英寸、热量140大卡,而现在的面包圈5-6英寸、热量350大卡。对于食品行业企业来说,把3英寸面包圈增加到5-6英寸,增加的成本在最终价格中的比例很小,但能够卖出更多,也就更容易赚钱。

当食物分量成为了“不健康”的因素,在加工食品中控制它就很容易。在实验中,当志愿者被给予大份食物时,他们摄入的热量也就更多。而那些工业化生产的冷冻盒饭,就可以通过分量控制来帮助人们减肥。实际上,市面上流行的“减肥食谱”“减肥代餐”,最核心的设计也还是通过对食物分量的控制来实现减肥。

5、让加工食品变得健康,将会是市场与行业互相促进的过程

其实,“加工食品”本身并没有的界定。任何食品,从农场到餐桌,都会经历一定程度的“加工”。如何在获得好吃、便宜、方便的同时,让食品更加健康,需要更多食品技术上的改进。当这种改进能够给投资者带来回报——尤其是比生产销售“不健康的加工食品”更利于赚钱的时候,“健康的加工食品”就会成为市场主流。

本文来自云无心的微信个人公众号,系今日头条签约稿件,媒体转载须经授权

人脸大显胖,猫脸大……显可爱!

本文来自微信公众号“物种日历”,未经许可不得进行商业转载

有一天,“造物之神”在大草原上赶路,遇到一群草原犬鼠围坐烤火。神用计欺骗它们走进火中被烤熟,然后饱餐一顿。饭后,神困意涌动,便让自己的鼻子望风,然后酣然入梦。鼻子先后发现了渡鸦和郊狼的出现,神都不以为然地又睡了过去。等到鼻子报告自己发现了短尾猫时,老者也没有醒来,而短尾猫却悄然接近,把剩下的烤犬鼠都偷吃了。醒来后的神找到正在消食的短尾猫,愤怒地揪断了它的尾巴,把它的脸在石头上捶扁,并诅咒它永远如此。

短尾猞猁天团

这是北美原住民黑脚人(Blackfeet)的传说,“解释”了短尾猫(bobcat,Lynx rufus)短尾和扁脸的由来:作为猫科猞猁族的成员,短尾猫和其它三种猞猁一样有着短短的小尾巴,它的英文俗名bobcat中,bob-就是短/截断的意思,以及络腮胡子形成的大饼脸。

别人的大脸毛茸茸超可爱,你的大脸……啧。图片:Valerie / Flickr

别人的大脸毛茸茸超可爱,你的大脸……啧。图片:Valerie / Flickr

除此之外,短尾猫耳朵尖上也有一簇耳毛,比其它猞猁的要略短一些。没有加拿大猞猁的厚实“雪地靴”,没有欧亚猞猁那五大三粗的体型,甚至大胡子也不像伊比利亚猞猁那么浮夸,种种特征表明,短尾猫似乎是一种“基本款”的猞猁。

遗传信息告诉我们,猞猁们的祖先从大约700万年前就和金猫、云猫一系发生了分化;此后,猞猁祖先跨过白令陆桥进军北美。在300万年前的冰期中,短尾猫分化出现了,而大陆更北方的猞猁们则在后来形成了加拿大猞猁以及回到亚欧大陆的另外两个物种。由此看来,短尾猫的确发祥于猞猁演化的早期,说它“基本”也不无道理。

都是短尾巴,谁也别笑谁。图片:Aconcagua / Wikipedia;Keith Williams;matt "smooth tooth" knoth / Flickr;lynxexsitu.es

都是短尾巴,谁也别笑谁。图片:Aconcagua / Wikipedia;Keith Williams;matt “smooth tooth” knoth / Flickr;lynxexsitu.es

雾の绝杀者

然而没有“个性化”并不代表着低配版本。作为一只中型猫科动物,短尾猫体长可达一米,体重是一般家猫的两倍有余,四肢短粗,身型壮实。即便在开篇的传说中,被字面意义上“颜面扫地”,短尾猫也是艺高人胆大的掠食者,比郊狼还要令人生畏。

高傲地翘起短尾。图片:Len Blumin / Flickr

高傲地翘起短尾。图片:Len Blumin / Flickr

古人云“风生从虎,云生从龙”,在很多印第安部落的文化里,短尾猫和郊狼则分别代言了雾和风两大元素,互相对立,相爱相杀。提起北美大陆上的食肉猛兽,灰狼和美洲狮可谓是稳坐头两把交椅,这些能斗牛搏熊、追羊逐鹿的大型捕食者是荒野的象征和标志。不过要论起势力范围,那么短尾猫和郊狼肯定是当仁不让的“深入基层”第二梯队国民猛兽。

北美大陆四大凶兽!(图是真的,字是瞎扯的)图片:Denali NPS ;"smooth tooth" knoth / Flickr;Pixabay;Yathin S Krishnappa / Wikipedia

北美大陆四大凶兽!(图是真的,字是瞎扯的)图片:Denali NPS ;”smooth tooth” knoth / Flickr;Pixabay;Yathin S Krishnappa / Wikipedia

在北美,只有北方的寒冬雪原和热带的茂密雨林能让短尾猫们止步,它们的分布范围覆盖了除夏威夷和阿拉斯加之外的美国本土,还包括加拿大的南方地区和墨西哥北部。能在高山荒漠森林草原等各种生境中吃得开,都要归功于短尾猫强大的适应能力。

鸡贼猫猫吃天下

同为北美大陆居民,北方的加拿大猞猁对美洲兔(又名雪鞋兔snowshoe hare)可谓爱得深沉,今天吃兔兔,明天吃兔兔,每天都要吃兔兔!虽然短尾猫也喜欢吃兔兔,但显然食谱要灵活得多,除了美洲兔、佛罗里达棉尾兔以外,它们也不拒绝鸟类、负鼠,以及从松鼠到河狸等等大大小小的啮齿类,有时甚至会对小型的有蹄类和腐烂的尸体下口。

兔兔是要吃的。图片:Linda Tanner / Flickr

兔兔是要吃的。图片:Linda Tanner / Flickr

所谓适应环境,不仅在于吃得广,还在于能随机应变。和大部分猫科动物一样,短尾猫习惯在晨昏时刻捕食,但秋冬季节气温降低,很多猎物会趁着温暖的白天外出活动,而短尾猫也会频繁地在日间出动,更加踊跃地追猎在雪地上行动不便的白尾鹿等大型猎物。面对环境变化,短尾猫的不挑食习性也能让它们从容应对,在棉尾兔种群衰退的地区,它们吃起野火鸡和松鼠来毫不客气。

后院里的大猫猫

这种机会主义的捕食策略,使得短尾猫不仅势力范围广大,还很有“群众基础”。短尾猫能在人类居住的地区维持生计,是北美人民口中的“后院野生动物”(backyard wildlife):很多人喜欢在院子里放置装满种子的喂食器来吸引野鸟,而短尾猫则会在小镇上家家户户的喂食器之间流连,捕捉被喂食器吸引的松鼠和鸟类等等。它们甚至还会出现在宾州匹兹堡市的观光游船上、德州休斯顿市的车库里等等……有关城市里发现短尾猫的新闻报道并不鲜见。

短尾猫在城市中寻得了自己的位置。图片:NASA / nbbd.com

短尾猫在城市中寻得了自己的位置。图片:NASA / nbbd.com

短尾猫有时也会客串梁上君子,偷吃农户的鸡。我第一次见到它们是在新奥尔良的奥杜邦动物园。有些无语的是,展示短尾猫的笼舍居然真的就是“鸡舍飞贼”的设定——一个二十平米的长方形区域,被做成了居民后院的布景,短尾猫的栖身之所则是铺着草的鸡笼。虽然短尾猫偶尔会下下基层走访各家各户,但这也不意味着它们能满足于在一个人类后院偏安一隅。于是毫不意外地,笼舍里这只短尾猫一直在场地边缘来回走动,焦虑而无聊,表现出的正是笼养野生动物的典型刻板行为了。

在短尾猫和加拿大猞猁共存的边界地区,富有攻击性的短尾猫常常更占上风。无怪乎莫哈维印第安人认为,梦见短尾猫和梦见美洲狮一样,都能赋予人高超的狩猎技巧。拥有这样强大而又“亲民”的野生猫咪,真是北美人民的一件幸事。

正是:

加拿大猞猁脚大食性专只爱雪鞋兔

北美洲猫科人野路子广就数短尾猫