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把环球最小计较机“拧”在蜗牛背上植物学家用

时间:2021-08-03 14:08编辑:admin来源:未知当前位置:
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  •   给蜗牛配一台计较机听起来像是动画里才会发作的心爱局面,不外近来,位于南承平洋大溪地岛的蜗牛们真的背上了全天下最小的微型计较机,这些时辰陪同蜗牛们的计较机记载了它们的栖息情况数据,科学家们从中还揭秘了一项生物学的“未解之谜”。

      背起小型计较机的蜗牛名叫玫瑰狼蜗牛,望文生义,其背上的壳是玫瑰一样的棕白色,以食肉为生。玫瑰狼蜗牛于 1970 年月被引入大溪地岛地点群岛,引入目标是掌握另外一种入侵者——巨型非洲陆蜗牛。可是玫瑰狼蜗牛繁衍快、杀伤力强,招致了岛上的很多树蜗牛的灭尽,但奇异的是,一种红色壳的小蜗牛 Partula hyalina(P. hyalina )不测的活了下来。

      这类红色的小蜗牛Partula hyalina到底有甚么过人的地方呢?科学家们百思不得其解。不外近来,经由过程这些天下上最小的计较机搜集的太阳能数据,研讨者们发明了“幸存蜗牛”逃生的机密。他们的研讨成果揭晓在 6 月的Communications Biology 上。

      2012 年,密歇根大学的研讨员辛迪·比克 (Cindy Bick)博士仍是一位研讨生时,她就开端与生态学和退化生物学传授Diarmaid Ó Foighil一同查询拜访 P. hyalina 得以存活的”未解之谜”。他们一同在2014 年揭晓了一篇论文,表白该物种更丰硕的后世是它比其他物种更好保存的缘故原由之一。但这明显还并非 P. hyalina 能活下来的枢纽缘故原由。

      大大都陆生蜗牛喜好阴凉处。与很多物种一样,黑壳的玫瑰蜗牛假如放在阳光下会大批吸取太阳光照,并因而落空水份像肉干一样变干。但 Bick 博士在 20 世纪晚期一名软糖学家的郊野期刊长进行研讨时读到, P. hyalina 常常被发如今丛林边沿举动,那边的树木稠密,光照也愈加激烈。

      Bick 博士和 Ó Foighil 博士因而提出了如许的一个假定:P. hyalina 的乳红色外壳可以反射太阳光,因而可以在更强的阳光下保存,因而,他们能够在阳光较多的丛林边沿举动,这就可以够成为一个阔别食肉蜗牛的避风港。

      两位植物学家开端就此假定寻觅考证方法,可否有一种办法来丈量每只蜗牛天天承受几阳光。为此,他们在校园内与David Blaauw 的工程尝试室获得了联络,期望他们可以建造一台微型计较机,并将其安排到大溪地岛的食肉蜗牛身上。Bick 博士的发起很有吸收力——有时机在理想天下中测试传感器,并辅佐一个能够野活泼物庇护项目。

      Blaauw 博士的团队承受了这个工程应战——制作天下上最小的传感器。为了为蜗牛筹办传感器,Blaauw 博士的尝试室增加了一个带有太阳能电池的微型能量搜集器,以便传感器能够在阳光下为电池充电。他们将体系包裹在环氧树脂中,以防水传感器,庇护它免受强光映照,并缓冲一般蜗牛的粗鲁糊口。

      他们顺遂制作出了这台天下上最小的带电池的计较机:一个 2×5×2 毫米的传感器,比蚜虫稍大,这些微型计较性能够经由过程传感器领受可见光数据,并经由过程无线电传输。

      不外,让这台计较机顺遂运转,研讨者们还需求处理一个大成绩,能源成绩。Inhee Lee 如今是匹兹堡大学电气和计较机工程助理传授,其时是 Blaauw 博士尝试室的研讨员,他处理了这个困难。Lee 博士和 Blaauw 博士利用了太阳能充电安装,丈量光照量的同时也将其转换为计较机事情的能量。

      另外一个成绩是,怎样将这类传感器结实的牢固在蜗牛背上。科学家们的“小白鼠”是在密歇根花圃中发明的一些“当地”蜗牛,研讨职员起首测验考试用磁铁和把戏贴将计较机粘在外壳上,但未能胜利,直到他们弄分明怎样将金属螺母粘在蜗牛外壳上并将传感器拧入螺母中。然后蜗牛和它们的小搭客也筹办好了禁受各类模仿元素(水桶)的磨练。

      2017 年 8 月,Bick 博士和 Lee 博士带着 55 个传感器到达大溪地岛。他们在本地蜗牛植物学家Trevor Coote)的率领下,顺遂将这些蜗牛传感器配备在食肉蜗牛壳上;鉴于P. hyalina蜗牛的数目未几,科学家们没有打搅这些乳红色的脆强大性命,只将传感器装在了他们栖息的树叶底下。

      天天,研讨职员城市跟踪蜗牛数小时,以确保它们没有“离线”,如果跟踪这些差别的蜗牛承受了几阳光。

      这些传感器带来的数据撑持了最后的假定。一段工夫的追踪数据显现,P. hyalina 栖息地的传感器领受到的阳光均匀是玫瑰蜗牛的 10 倍。这证明了更强的光照前提能够庇护白壳的蜗牛免受玫瑰狼食肉蜗牛的损害。

      “我在这些情况中长大,听过关于动动物的神话和故事,假如我们不疾速采纳动作庇护它们,它们要末曾经灭尽,要末行将灭尽,”Bick博士弥补说,她期望这项研讨可以撑持她们在该群岛更好的庇护 P. hyalina 太阳出亡栖息地。

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