为什么研究章鱼、乌贼——来自海洋智慧生物的启示

对生物学家来说,章鱼和乌贼不仅仅是种动物,更是研究神经系统复杂性和演化的绝佳对象。它们曾经为神经科学的崛起立下过汗马功劳,但在过去的数十年间,因为和人类差别过大、研究手段限制等原因,逐渐沉寂。近年来,随着人工智能、基因编辑技术等新研究手段的发展,它们重新受到研究者的关注。在这方面,中国科学家已经走在前列。 1、最聪明的无脊椎动物曾经为神经科学立下汗马功劳 世界上已知有约150万种动物,无脊椎动物占96%,它们生活在各种各样的环境里,有着千奇百怪的样子和生活方式。观察不同动物神经系统演化的历程,我们发现,不同的动物可能采用多种不同的解决方案来实现同一功能。例如,针对声音来源的定位、运动物体的识别、复杂动作的协调等功能,脊椎动物和无脊椎动物会采用不同的神经算法。生物演化创造出了如此庞大的神经算法资源库,发掘自然界中神经算法的多样性,既可以通过对比找到其背后蕴含的神经计算的普遍规律,也可以为人工智能与类脑计算提供更多可借鉴的方案。......阅读全文

为什么研究章鱼、乌贼——来自海洋智慧生物的启示

对生物学家来说,章鱼和乌贼不仅仅是种动物,更是研究神经系统复杂性和演化的绝佳对象。它们曾经为神经科学的崛起立下过汗马功劳,但在过去的数十年间,因为和人类差别过大、研究手段限制等原因,逐渐沉寂。近年来,随着人工智能、基因编辑技术等新研究手段的发展,它们重新受到研究者的关注。在这方面,中国科学家已经走在

17年后再次捕获到乌贼在深海中的罕见画面

一位母亲,数以百计的卵子,一场深海的芭蕾舞,这样的场面真令人陶醉。蒙特雷湾水族馆研究所(MBARI)在加利福尼亚海岸拍摄了一只乌贼妈妈照看其卵子的画面。据了解,这种娇小的淡红色乌贼被称为Bathyteuthis sp.,它在深海中出没,在那里以磷虾为食。MBARI将这种鱿鱼和它的卵子描述为“令人难以

第四次国际海洋生物普查完成-获多项重大发现

在南极发现的类似蜘蛛的海洋新物种正在产卵一种名为“crassota”的极地生物科学家首次观察到活着的名为“Stephanthus antarcticus”的南极海葵南极银鱼一只正在游动的深海底栖栉水母海天使,体型非常小,呈透明胶状,生长于极地海域,而温暖海域的种类小上许多。有些海天使专吃海

诺奖得主Nature发布基因组研究重要成果

  一个国际科学家小组完成了对章鱼(octopus)的基因组测序,发现了与章鱼不同寻常的生物学,包括它能够改变皮肤的颜色和纹理,及分散的大脑使得它的8条手臂能够独立移动相关的一些基因。  该研究小组测序并注释了常见的加州两斑章鱼(California two-spot octopus)。这项研究是由

科研投入如何推动创新-来自伟人的启示

  国家的科研投入多了,这是好事。但如何使用才能推动创新,这是个很大的事情,一个好像很深奥的事情,一个引人高度关注的事情,一个事关国家科技发展与未来命运的事情。   相信很多人在思考这个问题;相信很多人有话想说,但怕人轻言微,所以没有发声。最近我偶看了牛顿和爱因斯坦的小传,发现这两个伟人给出了答案

乌贼能看到清晰水世界

   人类在水下很难清晰地看到事物,这不仅仅因为水中存在氯气,还源于当水的密度和眼液几乎相同时,进入人们眼中可以产生图像的光线很难弯曲和聚焦。海洋生物普遍也面临同样的问题,而乌贼却拥有一种秘密武器能克服这个困难。  之前的研究已证实乌贼的眼睛是独特的:每个晶状体的折射率在中间是最大的,从中间到边缘逐

美研究色随光变的新型伪装材料

  据美国福克斯新闻网日前报道,包括乌贼、章鱼在内的软体动物的皮肤会快速地与周围环境保持一致,从而巧妙避开捕食者的猎杀,这要归功于乌贼皮肤上拥有的独特视蛋白。美国科学家打算研究乌贼的这种独特能力,制造出类似的伪装材料以供人类使用。  莱斯大学、马里兰大学和海洋生物研究室的科学家组成的科研团队将对视蛋

中美科研人员受章鱼启发研制出伪装皮肤

  中美科研人员最近从章鱼和乌贼等头足类海洋动物身上得到灵感,研制出一种新型伪装皮肤,可以根据环境温度变化自动改变颜色。这种变色皮肤将来可以应用于军事、商业和工业领域。  这项成果发表在新一期美国《国家科学院学报》上。论文第一作者、休斯敦大学助理教授余存江对新华社记者说,头足类海洋动物天生具有非常强

美团队开发出“伪装皮肤”

  美国一个科研团队模仿章鱼皮肤,开发出一款可以逃过红外相机监测的“动态伪装皮肤”,有望用于军事伪装及一系列需要动态调控红外辐射的应用。  相关论文发表在新一期美国《科学》杂志上。论文通讯作者、加利福尼亚大学欧文分校阿龙·格洛杰茨基接受新华社记者采访时说,乌贼、章鱼等头足纲动物能通过皮肤特定细胞在可

为什么要学习研究海洋天然产物?

  海洋天然产物是海洋生物的代谢物。其中的蛋白质、核酸、多糖等大分子物质,有专门的研究,不在此列。这里主要指分子量较低、结构特殊的次级代谢物。它们具有各种生物活性,如有的是在生物体内能调节个体各细胞间的功能的激素;有的是在生物同种或异种内通过海水介质而相互作用的化学传讯物质,即信息素。  海洋天然产

科学家尝试让头足类动物研究更人性化

科学家利用海藻章鱼研究麻醉剂效果。图片来源:ALEX MUSTARD 美国加州旧金山州立大学(SFSU)生物学家Robyn Crook说:“你在做手术,但你不知道这只动物是否还有感觉,或者你只是‘偷走了’它的反应能力。”研究章鱼、鱿鱼和其他头足类动物的研究人员经常面临这样的两难困境,在某些情

美丽的乌贼奇妙的共生-科学家开创微生物组研究

   尽管水族箱看上去空空如也,但里面其实有一些东西。一双眼睛从底砂中伸出来,它们的主人被轻而易举地捞进一个玻璃碗中。起初,这个生物看起来像一颗榛果松露,小小的、圆圆的,身上布满了小斑点。但轻轻一抖,这些沙粒斑点便脱落下来,一只约拇指大小的雌性夏威夷短尾乌贼便出现了。  碗里没有其他动物,但这只乌贼

研究揭示“色盲”章鱼如何看见色彩

  图片来源:scubaluna/iStockphoto  像乌贼、章鱼一样的动物能迅速改变颜色,以融入到背景中并且令未来的伴侣为之倾倒。不过,这里只有一个问题:据人们所知,它们无法看到彩色。  和人类的眼睛不同,头足类动物——乌贼、章鱼及其近亲——的眼睛仅含有一种对颜色敏感的蛋白。很明显,这将它们

罕见发光乌贼外形似小猪-圆脸卷发咧嘴笑

  近日,科学家们在海洋里发现了一种罕见的海洋生物——会“咧嘴大笑”的猪形乌贼,其开心的表情吸引了研究人员的注意。   这种小型乌贼的学名为Helicocranchia Pfefferi,体形相当于一个大橙子,通常生活在100米深的海洋区域,因此人类对他们的生活习性还很陌生,可以肯定的是它是一

“活化石”软体动物基因组揭示眼睛进化密码

   眼睛是我们接收外界信息的一个重要器官,通过眼睛我们才能看到这个多样的世界。但人类的视觉和其他物种有着很大的差别,更有一些物种眼睛的结构和色彩感知能力远不如人类,虽然其近亲进化出了复杂的眼睛,那些眼睛只有简单结构的“古老”物种,是如何保持其原始眼睛特征的?  5月11日,《自然-生态与进化》杂志

海洋DNA有助生物学研究

   近日,在美国洛克菲勒大学举行的海洋环境DNA(eDNA)会议的组织者说,美国政府机构监控渔业、濒危物种和环境影响时,应该利用每一滴海水中存在的DNA。研究人员在日前发布的一份报告中称,基于eDNA的生物调查是可靠的,可以节省成本和时间。  该报告呼吁美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和其他调

加拿大科学家发现现代软体动物祖先

  北京时间5月29日消息,据英国《独立报》报道,加拿大科学家发现一种好似从萨尔瓦多·达利画作中走出来的动物。根据他们的分析,这种怪异的生活在大约5亿年前的海洋动物可能就是鱿鱼、章鱼、乌贼以及其他所有头足类软体动物的母亲。   在对来自加拿大伯吉斯页岩的化石样本进行分析之后,科学家发现了这

共筑智慧海洋科研生态圈

乔方利   海洋一所供图 海洋/气候数值模拟与机器学习融合示意图  海洋一所供图 海洋在气候变化中起控制性作用,是地球上最大的活跃碳库,也是重要性灾害性天气台风的诞生地。海洋具备巨大的热含量,是最大的气候调节器,人类活动引起全球热量增加的90%以上进入了海洋,可以说,如果没有海洋这个巨

章鱼藐视遗传“中心法则”-头足类动物RNA编辑程度令人吃惊

  章鱼、鱿鱼和乌贼经常并不严格地遵循其DNA中的遗传指令,相反,它们利用酶清除RNA中的特定碱基A(腺苷),并且利用一种不同的碱基I(肌苷)替代它们。大多数动物很少使用这种被称作RNA编辑的过程重新编码蛋白,但章鱼等头足类动物在超过半数的转录基因中编辑RNA。在一项新研究中,当研究人员定量和描述头

海洋生物研究佐证气候变化

  海洋状态国际项目日前发表了一份研究报告,再次为联合国气候变暖研究提供了论据。25名科学家们经过为期3天的讨论认为,不远的将来海洋生物将面临着大面积灭绝的危险。   全球气温升高、海水酸性化以及过度捕捞这三个原因会导致海洋中大型动物的食物减少,意味着生物将会因缺乏食物而大面积死亡。   目前,

海洋生物酶研究取得突破

  由中国水产科学研究院黄海水产研究所研究员孙谧主持的2011年度国际科技合作与交流专项项目——海洋酶可逆抑制剂分子库构建及酶稳定化技术联合研发项目,日前在海洋生物酶稳定化和抑制剂研究方面取得突破性进展。   项目组初步获得了液体酶的稳定剂,其稳定性在5个月后仍保留92%的活性,并研发了

海洋生物多糖材料研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所生物医用材料工程组在海洋生物多糖材料的应用研究方面取得新进展,科研人员在对海洋多糖材料深入研究的基础上,首次发现了海藻酸钠形成的聚合物具有抑制胰蛋白酶酶解这一新的生物学特性。  据介绍,以海藻酸钠为代表的海洋生物多糖材料来源广泛、生物安全性高、可降解,并且具有抗

海洋所海洋微生物抗感染药物的生物合成研究获新进展

  替达霉素(Tirandamycins)含有2,4-吡咯烷二酮和双环缩酮两个特征结构单元,能够跟细菌RNA聚合酶结合,从而抑制细菌转录过程中链的起始和延伸,产生抗菌活性(对耐甲氧西林葡萄球菌和耐万古霉素的粪肠球菌也有抑制作用);替达霉素还选择性地抑制马来布鲁线虫天冬氨酰-tRNA合成酶的活力,杀虫

日本研究显示体型较小乌贼可产生较大精子

研究人员认为枪乌贼是第一种被确认可以产生两种不同类型精子的物种枪乌贼的两种不同的精子:大小不同  日本科学家研究发现,体型较小的乌贼会产生体型较大的精子,以便在不利的生育竞争中获得一席之地。  日本科学家以枪乌贼作为研究对象,他们发现其中一些体型较小的乌贼会产生出体型相对较大的精子,

早餐来个煎蛋?深海章鱼可能也这么想

  海洋生物学家利用深潜机器人拍摄到罕见视频,首次证实了形踪难觅的七臂章鱼的饮食习惯。  约四年前,人们发现一只七臂章鱼(Haliphron atlanticus)吃下了一只煎蛋水母(Phacellophora camtschatica)。这一发现发表在了今年3月27日的《科学报告》上,让人得以洞悉

像乌贼一样变色的超材料即将出现

         乌贼是自然界中的伪装大师,它们的皮肤有着令人匪夷所思的强大变色能力,能瞬间改变自己的颜色,完美融入周边的环境。现在,这一令人拍案叫绝的技术或许很快就将为人所用了。  据物理学家组织网日前报道,美国莱斯大学纳米光子学实验室(LANP)公布了一项研究成果,使“乌贼皮”超材料的制造迈出了

美大学公布研究成果-像乌贼一样变色的超材料即将出现

  乌贼是自然界中的伪装大师,它们的皮肤有着令人匪夷所思的强大变色能力,能瞬间改变自己的颜色,完美融入周边的环境。现在,这一令人拍案叫绝的技术或许很快就将为人所用了。  据物理学家组织网近日报道,美国莱斯大学纳米光子学实验室(LANP)公布了一项研究成果,使“乌贼皮”超材料的制造迈出了关键的一步。被

像乌贼一样变色的超材料即将出现-有望改善液晶显示器

  乌贼是自然界中的伪装大师,它们的皮肤有着令人匪夷所思的强大变色能力,能瞬间改变自己的颜色,完美融入周边的环境。现在,这一令人拍案叫绝的技术或许很快就将为人所用了。  据物理学家组织网近日报道,美国莱斯大学纳米光子学实验室(LANP)公布了一项研究成果,使“乌贼皮”超材料的制造迈出了关键的一步。被

促性腺激素释放激素基本内容介绍

  促性腺激素释放激素(Gonadotropin-releasing hormone, GnRH)由下丘脑分泌,刺激或抑制垂体促性腺激素的分泌,有相当的活性潜能。促性腺激素释放激素类似物(GnRHa)可以直接作用于肿瘤组织,引起细胞的凋亡。  自1971年从猪和羊的脑分离出GnRH以来,到目前GnR

智慧海洋联合实验室正式进入建设阶段

  近日,青岛海洋科学与技术国家实验室(以下简称“海洋国家实验室”)组织召开了“智慧海洋”联合实验室建设运行预算评审会,方案内容通过了评审。这标志着海洋国家实验室与中国船舶工业系统工程研究院共建的“智慧海洋”联合实验室正式进入建设阶段,海洋国家实验室将再添一联合实验室。  2016年7月,海洋国家实