人為什麼會打哈欠?科學還無法解釋的數種現象

by:徽徽
20211
本文經授權轉載自友站科技新報文/ Emma stein 

地球與宇宙存有各種我們窮盡腦汁也無解的奧秘,比如人類究竟為什麼會有打哈欠的行為、貓咪為何會有謎樣呼嚕聲、暗物質究竟是什麼等。

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無論是貓、狗還是人類,當感到疲累時不免會打個哈欠,但科學家至今仍不知道觸發哈欠背後的原因。

Photo: Sophie Dale

生物為什麼會打哈欠?

人類、貓、狗、猴等脊椎動物在曬個太陽或感到疲累會懶懶地打哈欠,只是科學家到現在都還不確定打哈欠的確切原因。

早些時候,科學家認為打哈欠是因為腦部缺氧、二氧化碳過多,所以透過打哈欠將肺部撐大,吸入更多氧氣以平衡血液中的氧氣與二氧化碳含量,但該假設的支持度低,且科學界已得出另一個結論:打哈欠與呼吸經過完全不同的機制發揮作用。

近來科學家則提出動物實驗證據表明,打哈欠是種冷卻大腦的體溫調節行為,但真正的生物功能仍不清楚。更重要的是:科學家不懂為什麼打哈欠會「傳染」?2005 年一項研究指出,當你看到別人打哈欠時,大腦中管理同情與社交功能的區域會活化,我們透過複製他人的面部表情來了解他人。

也因此,科學家研究發現精神病患者較不易被傳染到打哈欠行為;而除了焦慮與精神分裂等精神病患者,多發性硬化症、偏頭痛、癲癇等症狀也都與體溫調節功能障礙有關。

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上圖的蘑菇Chorioactis geaster又被稱為「惡魔雪茄」,全世界只有在美國德州和日本特定地區找得到。

Photo: Tim Jones

一種只分布在美國德克薩斯州與日本的蘑菇

Chorioactis geaster 為真菌屬底下的單一物種蘑菇,全世界只能在同緯度的美國德克薩斯州與日本特定地區找到,極其罕見。在德克薩斯州,這種蘑菇也被暱稱為「惡魔雪茄」,原因是磨菇尚未成熟時,菌蓋類似深棕色或黑色雪茄,最終菌蓋會伴隨著怪異的嘶嘶聲與煙霧裂開成星形,釋放出孢子。

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究竟,上圖這個出現在土星北極的「六邊型風暴」真面目為何呢?

Photo: NASA

土星北極著名的「六邊形風暴」

天文學家已經觀察出現在土星北極一個怪奇的風暴數十年,最早由航海家 1 號(Voyager 1)於 1981 年發現,它呈六邊形狀、直徑可塞下兩顆地球,並且短短幾年從綠松石色變為黃色,多數天文學家認為這是大氣層中某種形式的駐波,或是新型態極光。

但去年 9 月一項新研究則指出,這個從上方俯視如六邊形的巨大風暴,實際上很可能是一個高聳的「雲塔」結構,其真面目仍尚無定奪。

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通常,座頭鯨都是獨來獨往地生活,然而過去幾年海洋學家在南非海岸發現座頭鯨開始成群結隊,這樣的現象也引起了他們的好奇。

Newscom/達志影像

獨來獨往的座頭鯨開始成群結隊

座頭鯨(humpback whale)一般都是單獨一隻或幾隻一起生活(常見族群數量為 1~3 隻,少數大型族群數量達 15 隻),但南非比勒陀利亞大學於 2017 年發表的研究卻發現,南非海岸附近的座頭鯨在過去幾年開始成群結隊,數量從 20 隻到 200 隻不等,海洋學家不清楚為什麼這種古老生物習性發生了如此不尋常的變化。

暗物質之謎

我們周遭所有習以為常的物質都是由質子、中子與電子組成,但暗物質的組成與行蹤還是個謎,它們不與電磁力相互作用,我們只能透過重力效應發現暗物質大量存在於宇宙中,科學家推測,暗物質很可能是種粒子物理標準模型以外的新粒子,比如「大質量弱交互作用粒子(Weakly Interacting Massive Particle,WIMP)」、軸子或惰性微中子等。

早期理論認為暗物質是隱藏起來的一般物質星體,比如黑洞、中子星、衰老的白矮星、褐矮星等,這些星體一般歸類為暈族大質量緻密天體(MAssive Compact Halo Objects,MACHOs)然而多年天文觀測一直無法找到夠量的 MACHOs;近幾年一些研究則開始探討暗物質可能由原始黑洞組成。

神秘無解的快速電波爆發

快速電波爆發(fast radio burst,FRB)是宇宙中的高能瞬態電波脈衝(以毫秒為單位),起源至今不明朗,科學家認為它們可能來自脈衝星或高度磁化的中子星,也有哈佛史密森天體物理學中心的天文學家深信 FRB 是外星文明:如果使用定向能量光束為太空船提供動力,也可能產生這些快速電波爆發。

迄今為止,科學家已紀錄約 60 個 FRB 訊號,其中 FRB 121102 與 FRB 180814.J0422 + 73 是唯二兩個重複出現的訊號,能幫助科學家逐步判別 FRB 究竟來自一次性災難事件,還是持續性來源。

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你有聽過貓咪打呼嚕的聲音嗎?有一說認為這是牠們感到舒服時才會發出的聲音喔!

Photo: Gweltaz

貓咪的謎樣咕嚕聲

當你搔癢你的寵物貓時,可能會聽到它們發出咕嚕聲,主要機制是貓咪喉嚨周圍的肌肉收縮產生振動。事實上,咕嚕聲也因貓而異,有些貓從來不會發出咕嚕聲,但有些貓咕嚕個不停,坊間有人傳聽到咕嚕聲代表貓咪很舒服、也有人傳這代表貓咪不安,眾說紛紜,但科學家絕對不會這樣跟你解釋。

為何貓咪會發出呼嚕聲,據《BBC》報導,科學家假設是咕嚕聲能讓貓咪身體恢復活力,由於咕嚕聲振動頻率介於 20~150Hz,恰好落在促進骨骼生長的範圍內,所以貓咪打呼嚕可能是一種低能量的自我修復方法,讓骨骼和組織維持良好狀態。


延伸閱讀:《研究:貓其實不討厭人類
美研究:迷幻蘑菇可用來治憂鬱症
「這應該是不可能的」科學家發現不含暗物質的神秘星系

參考資料:
01 9 phenomena that science still can’t explain
02 The complicated truth about a cat’s purr