研究称硒可能有助于维持地球深层生态系统中的微生物的活动

研究发现蝙蝠幼崽的发声方式与人类婴儿的咿呀学语存在相似之处研究称硒可能有助于维持地球深层生态系统中的微生物的活动01

研究发现蝙蝠幼崽的发声方式与人类婴儿的咿呀学语存在相似之处

当柏林自然历史博物馆（MNH）的动物行为研究员Ahana Fernandez和她的同事在中美洲的雨林中跋涉时，他们的耳朵一直在倾听一种不寻常的声音：高亢的、重复的鸣叫和吱吱声。这些声音来自大银线蝠幼崽。尽管它们听起来与人类婴儿的咿呀声并不相同，但研究人员怀疑两者可能有一些相似之处。现在，在分析了超过55000个蝙蝠幼崽的声音后，研究小组发现这些声音与人类婴儿的咿呀学语有很大的相似之处，就像它们无休止地重复一个音节一样。这意味着蝙蝠可以作为一个有用的模型物种，以了解一些哺乳动物--包括人类--如何将其早期的发声游戏变成成年的"语言"。

莱顿大学的发展语言学家Clara Levelt说，这是一项"美好的工作"，他没有参与这项研究。"它将构成许多新研究的基础。"

研究人员称，成年雄性大银线蝠发出复杂的声音，很像鸣禽，以保卫它们的领地和吸引配偶。这些声音是由25个不同的独特"音节"组成的。然而大银线蝠幼崽一遍又一遍地发出这些音节，似乎是在为有一天它们将这些音节“串成完整的歌曲”而练习。

研究共同作者、同样在MNH的行为生态学家Mirjam Knörnschild说，尽管这种行为似乎很像人类婴儿的的咿呀学语，但科学家们还没有正式比较过这两者。因此，科学家们征求了研究人类婴儿语言发展的研究人员的意见，制定了一份人类咿呀学语的核心特征清单。其中包括这种声音何时开始--通常是在婴儿期的早期，以及它们是如何结构的--通常是重复的音节。最后，大多数婴儿的咿呀声似乎缺乏交流的目的。Knörnschild说，人类婴儿的咿呀声不是为了要食物或表达不舒服；事实上，它似乎更像是游戏，即使他们独自一人时也会这样做。

接下来，研究人员在哥斯达黎加和巴拿马的雨林中度过了漫长的日子，连续数周记录了来自八个不同群落的20只蝙蝠幼崽。由于人类的耳朵并不能很好地适应蝙蝠的叫声，而且一些频率超出了人们的听觉范围，所以研究人员依靠一台笔记本电脑实时显示声音的视觉表现。Fernandez说，有些图案是漂亮的、明显的条纹--有点像心率表上的心跳。其他的看起来更像乌云。

这是第一次有人做这样的研究，所以录音中的所有55000个音节都必须用手进行分类。但是现在，Knörnschild说，“我们有了这个令人敬畏的数据库，我们可以在未来用于机器学习方法。”

研究人员周四在《科学》杂志上报告说，蝙蝠幼崽发出的声音具有人类咿呀学语的所有主要特征。与人类一样，它在发育初期就开始了，而且它包含大量的重复音节，就像人类婴儿说的"babababa"一样。与吸引它们母亲注意力的"孤独叫声"不同，这种发声似乎并不是一种交流方式。

孟菲斯大学的发展语言学家D.Kimbrough Oller说，这项工作是一个 “令人惊讶的集中的新信息体”。鉴于蝙蝠和人类发声的所有差异，一些人类发展研究人员可能会对此表示反对，他说：“有一些巨大的差异。例如，蝙蝠的‘咿呀学语’阶段的开始和结束要突然得多，而且它们学会的音节比人类婴儿的要有限得多。但这些相似之处仍然很重要。”

圣安德鲁斯大学的蝙蝠研究人员Sonja Vernes说，这项工作为声乐学习的研究开辟了令人兴奋的新选择。她指出，研究蝙蝠的数量远远超过灵长类动物等其他物种，使它们成为研究哺乳动物发声学习和发展的理想动物模型。

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研究称硒可能有助于维持地球深层生态系统中的微生物的活动

过去几十年来，国际上对海底的钻探工作提供了越来越多的证据，证明海底下存在着广泛的深层生物圈。在那里，海底下的循环流体提供了化学物质，从中产生的能量为这种深层生态系统中的微生物生命提供了动力。然而，由于难以抵达，研究人员对大陆深层生物圈中这种化学石生微生物的作用的了解更为有限。全世界只有少数几个地方，主要是一些最古老的大陆地壳碎片，如Archean cratons，能够对大陆深层生物圈进行直接采样。这些地方表明，深层断裂作为流体通道，将微生物的重要营养物质输送到其他恶劣的栖息地。硒（Se）的可用性可能在这些系统中发挥关键作用，因为氧化硒物质的还原提供的能量远远大于硫酸盐的还原。因此，如果满足正确的物理化学条件，即使少量的硒也有可能维持微生物的活动。一个由来自巴西和德国的科学家领导的国际团队调查了来自米纳斯吉拉斯（巴西）的一个矿床的Pt-Pd金块，这是一个最初鉴定钯的地方。尽管这种铂钯金块被生物膜所覆盖，但这种金块的形成仍然难以捉摸。因此，高精度的Se-同位素数据与微量金属数据和Pt-Os年龄相结合，以评估金块的形成并确定潜在的微生物过程。

综合数据显示，Pt-Pd金块形成于大约1.8亿年前，可能是在70℃和大约800米的地表下，通过替换主石英岩中的前体脉石矿物形成的。高水平的硒和其他亲生物元素（碘、有机碳、氮），以及极负的Se同位素组成，与微生物起源相一致。目前还不能完全排除生物过程，但该研究表明，Pt-Pd金块似乎记录了大陆深层生物圈中依赖Se的微生物活动。

进行Se-同位素分析的Stephan König和Benjamin Eickmann指出，通过将新的同位素代用指标用于金块等耐风化矿物，可以规避大陆深层生物圈取样的困难。这种全新的方法可能会提供丰富的信息，而这些信息是加强我们对大陆深层生物圈的了解所需要的。

来源：Science科学