揭開十大自然之謎

會“走路”的風帆石

美國加州賽馬場鹽湖死亡谷國家公園中的一片表面平整的幹涸湖床，是會“走路”的風帆石的所在地。從19世紀40年代至今，風帆石“走路”的現象每隔幾年或幾十年發生一次，一股不可預見的力量使上百塊岩石同時跨越大地，在幹泥上留下一條條平行的軌迹線。而這些風帆石，每塊重達300千克。

2011年，一組美國研究者決定啟動調查。他們設置了一台延時相機和一個測量陣風的天氣站，然後在15塊石灰岩上安裝了動态感應GPS追蹤器。

2013年12月，當這些岩石移動時，謎題終于被解開——大雨和降雪在鹽湖上留下了7毫米的降水。在夜晚，這些水凍成了薄薄的冰片，而這些冰片在正午的陽光下破碎成大塊浮動的冰闆。風速約15千米/小時的微風吹動這些聚積起來的冰闆，這些冰闆推動着岩石在冰面下的泥土上留下軌迹。幾個月後湖床幹涸，這些軌迹就顯露出來。

長頸鹿體重約1000千克，但相對它們的體型，那竹竿一樣的腿簡直令人難以置信的細。然而，它們卻從來不會摔倒或出現受傷的情況。

為了找到原因，英國皇家獸醫學院的研究者們對來自歐盟動物園捐獻的長頸鹿肢體進行了研究。研究者們将肢體放在鋼架中，然後用質量為250千克的重量模拟承擔在長頸鹿腿上的長頸鹿的體重。每條腿都很穩定，直立完全沒有問題。

實際上，長頸鹿的腿可以成功地承受更大的重量——這要歸功于沿縱向陷在長頸鹿腿骨中的懸韌帶（用于把骨頭聚集在一起的纖維狀組織）。這些腿骨同人類腳中的跖骨和手中的掌骨類似。但與人相比，長頸鹿的這些骨頭要長得多。懸韌帶自身不産生任何力，它提供一個被動的支持，隻是因為它是彈性組織，而不是肌肉。它能減輕動物的疲勞，因為它不需要用大量的肌肉去承受自身的重量。這些懸韌帶同時還保護長頸鹿的足關節并阻止它的雙腳癱倒。

澳大利亞唯一活火山的獨特起源

澳大利亞僅有一片活火山區，它從墨爾本延伸至甘比亞山，長達500公裡。在之前的400萬年中，大約發生了400次火山爆發，最後的一次爆發約在5000年前。科學家們一直被一個問題所困擾：是什麼導緻這些火山爆發集中在一個時間段，而另外的時間裡幾乎沒有爆發？

如今，研究者們已經解決了這個謎題。地球上的絕大多數火山形成在地殼構造闆塊上，而位于地幔上的地殼構造闆塊始終保持小距離（每年幾厘米）的移動。但在澳大利亞，陸地厚度的區别使得地幔下産生了流動，将熱量導向到了地表。再加上澳大利亞每年向北漂移約7公分，這片地區就演化出了一個熱點，從而産生了岩漿。

信鴿百慕大三角

19世紀60年代，康奈爾大學的研究者開始研究信鴿的一項非凡能力：它們可以從之前不認識的地方找到回家的路。研究者在橫跨紐約州的不同地方放飛了鴿子，除了Jersey山上放飛的鴿子，其餘的鴿子都做的很好。

來自美國地質調查局的JonathanHagstrum教授認為，雖然他的理論尚存争議，但他可能已經解決了這個謎團。“鳥兒們尋找方向的方法是使用一個指南針和一張地圖。指南針通常是指太陽的位置或地球磁場，它們用聲音當做地圖，這将告訴它們相對家的位置。”

Hagstrum認為鴿子使用的是次聲波，就是那些頻率較低、人類聽不到的聲音。鳥兒們可能是将次聲波（在這種情況下，這些次聲波是由深海海浪導緻的地球表面小幅的振動引起的）當作回家的燈塔。

會“唱歌”的沙丘

目前已知有35個沙丘會發出響亮的隆隆聲，就像大提琴的低吟。這些聲音會持續15分鐘左右，可傳播約10公裡遠。一些沙丘偶爾會唱歌，而另一些每天都會唱。這種現象發生于沙粒從沙丘上滑下時。

一開始，科學家們認為這些聲音來自沙丘次表層的振動。但研究者們通過實驗模拟發現：是沙子，而不是沙丘發出了聲音——當沙粒從沙丘或一個斜面結構上滑下來時，就會發出聲音。

接下來，研究者們調查了為什麼一些會唱歌的沙丘能一次發出多種音調。他們研究了來自兩個沙丘的沙子——一個來自摩洛哥西南部的沙丘，沙子始終發出頻率約105Hz的聲音，和低于中C兩個八度的升G類似；另一個來自阿曼東南部的沙丘，沙子發出的聲音在9個音符的範圍内，從升F到D，頻率約在90～150Hz之間。

原來，沙粒的大小是決定音符音調高低的因素。摩洛哥的沙粒差不多都是一樣大小，約在150～170微米。它們一緻地發出類似升G的音調。而阿曼的沙粒大小從150～310微米不等，這使得它們可以發出9個音符範圍内的音調。

此外，沙粒移動的速度也是一個因素。當所有的沙粒大小都差不多時，它們均以相似的速度移動，始終發出同一音調的聲音。當沙粒大小不同時，它們移動的速度不同，從而使其發出的聲音的音調範圍更廣。

在超級基金清潔場生長旺盛的魚

從19世紀40年代至70年代，制造廠将多氯聯苯（PCB）作為廢料傾倒入美國馬薩諸塞州的新貝德福德港。美國環保署宣布将這個港口作為一個超級基金清理場，因為這裡的PCB污染已經超過了安全标準的4倍多。

然而，在這樣的有毒物質污染環境當中，亞特蘭大鳉魚卻瘋狂地生長。

通常，當一條魚消化PCB時，其中代謝産生的一些化學物質對魚來說比最初的PCB毒性更強。但研究發現：鳉魚在遺傳通道上觸動了一個關閉開關，阻止了代謝毒素的形成。它們已經适應了PCB污染環境，但一些科學家相信，這種基因改變可能會使鳉魚對别的污染物的有害效應更加敏感，也有可能當水被清理幹淨後，這些魚無法在健康的環境中生存。

值得注意的是，鳉魚是條紋鲈、竹莢魚和另外一些我們平常食用的魚的食物。所以，盡管鳉魚似乎對PCB毒素免疫，但它們仍然可以将這些污染物通過食物鍊向上傳遞給我們。

水下波浪是如何産生的

水下波浪，又稱潛波，駐留在大洋表面下，隐藏于我們的視線範圍之外。這些潛波将大洋表面的水升高幾英寸，這樣一來除了使用衛星，我們通常很難探測到它們。最大的潛波出現在位于台灣和菲律賓之間的呂宋海峽，它們可高聳至170米并以每秒僅幾厘米的速度移動很長的距離。

科學家認為我們必須了解這些潛波是如何産生的，因為這些潛波可能對全球氣候變化有非常大的影響。潛波将大洋中的鹽度低、溫暖、上部的水與鹽度高、冰冷、下部的水混合，并推動大量的鹽、熱量和營養物穿過整個大洋，這是熱量從大洋表層轉移至下部水的主要途徑。

為了解決呂宋海峽的潛波是如何産生的這一謎題，科學家們在一個高15米的波浪水箱中進行了模拟試驗。潛波通過把冰冷的底部水推向模拟海底的兩個海脊來得到。研究發現：這些巨大的潛波是由呂宋海峽的海脊間的空隙産生的，而不是由海脊類似于高山的這一特點所引起的。

斑馬為什麼有條紋

關于斑馬身上為什麼有條紋這個問題目前有許多理論，一些理論主張條紋起到調節體溫或是選擇伴侶的作用。加州大學達維斯分校的科學家們決定要找到這個答案，他們研究了斑馬、野馬和野驢種群（以及亞種群）的居住地，并收集斑馬身上條紋的顔色、位置和大小等信息。然後他們繪制了采采蠅（一種非洲的吸血蠅）和如馬虻、鹿虻等虻的位置，再加上一些其他的變量、一些統計分析。

最終，他們找到了答案：在世界上那些吸血蠅越多的地方，斑馬身上的條紋也都更多——這可以使它們避免受到吸血蠅的攻擊。斑馬之所以更易受到吸血蠅的傷害，是因為他們的毛發比其他類似的動物要短。這些吸血蠅會攜帶緻命的疾病，因此對斑馬來說避免這個危險非常重要。

二疊紀物種大滅絕

大約2.52億年前，我們星球上約90%的物種都在二疊紀末的滅絕中被徹底毀滅。對于引發物種滅絕的元兇，科學家們一直在找尋。

美國麻省理工學院的研究人員稱，元兇是一種叫做“甲烷八疊球菌”的單細胞微生物，它以碳化合物為食，産生甲烷作為廢物。這種微生物在今天存在于垃圾堆、油井和奶牛的内髒中。在二疊紀，科學家們認為甲烷八疊球菌經曆了一種基因轉移，這種轉移來自一種可以讓甲烷八疊球菌醋酸化的細菌。一旦基因轉移發生，這種微生物就可以吃掉大量的有機物。

微生物數量爆發，在大氣中産生大量的甲烷，并使大洋酸化。陸地上的大多數動植物都死亡，海中的魚類和甲殼類動物也難逃一劫。但這些微生物需要獲得鎳，才會如此瘋狂地繁殖。基于對沉積物的分析，研究人員們認為西伯利亞的火山噴發提供了微生物繁殖所需的大量鎳。

地球海洋的起源

我們的地球表面，有約70%的面積被水覆蓋。一般認為，小行星和彗星的墜落為我們的星球帶來了水。科學家們覺得地球表面的水必然來得非常晚——應該在地球形成幾百萬年以後。

但一項新的研究表明，地球早在形成時表面就已經有水存在，這些水足夠生命在早于我們最初認為的進化時間時進化。

為了确定水到達地球的時間，研究者們對比了兩組隕石。第一組是碳質球粒隕石，這是已認定的最古老的隕石。它幾乎與太陽同時出現。第二組隕石被認為來自竈神星，一個與地球位于同一片大區域、形成于太陽系形成後1400萬年的大行星帶。這兩種隕石含有同樣的化學成分，并含有大量的水。因此，研究者們認為地球在46億年前形成時，其表面就存在着來自碳質球粒隕石的水。

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