【搬运】放松一下~ 酷炫、闪瞎你眼的生物世界动图(不断更新...)

    1. 闲来没事洗袜子
有丝分裂.gif

这张图显示的就是动物细胞有丝分裂的过程,整齐排列的染色体被微管组成的纺锤丝拉开,平均分配到两个子细胞当中。图中的细胞为猪肾上皮细胞(LLC-PK1 Line),用荧光蛋白分别标记了微管蛋白(绿色)和染色体中的组蛋白(红色)。 有人(果壳用户 - 已注销)说 “有丝分裂那个每次看都觉得是在家里洗袜子……你看,揉起来搓搓搓搓,拉开来过水,再揉起来搓搓搓搓…… ” ,然后我感觉有点像奇异博士的法术蓄力

    1. 四两拨千斤
驱动蛋白快递员.gif

作为细胞骨架的一部分,微管除了拉开染色体以外还参与着许多重要的生理过程。在哈佛大学制作的动画“The Inner Life of the Cell”中就演示了驱动蛋白在微管上“行走”运输囊泡的过程 。这个是按照真实的比例做的模型动画,这个看来这种四两拨千斤的感觉无时无刻都在发生啊!

    1. 体内无时不刻发生的警匪大战
细菌追击战.gif

这是中性粒细胞(白细胞的一种)追击金黄色葡萄球菌的过程。中性粒细胞是白细胞当中数量最多的一种,它在非特异性免疫中起着重要的作用。当细菌入侵时会引发趋化因子的产生,而这些粒细胞可以“感知”趋化因子并在它们的引导下迁移到感染处吞噬细菌。 反过来,金葡菌也有对付白细胞的武器——杀白细胞素(leukocidin),这种毒素可以杀伤白细胞,抑制吞噬作用。

    1. 好多蚂蚁啊!
团队攻击.gif

这一图片的原视频来自一篇论文[1]。图中的小点是嗜酸性粒细胞(嗯,它是另一种白细胞),它们在针对寄生虫的免疫反应中起到重要的作用。这张动图显示的是嗜酸性粒细胞在趋化作用的驱动下逐渐聚集到一只秀丽隐杆线虫(C. elegans)周围并对它进行攻击的过程。这是一个延时显微摄影视频,每帧之间的间隔为30秒,实际速度要比动图中慢得多。在网上,很多人都为这张图片冠以“白细胞攻击寄生虫保护主人”的感人标题。虽然人体内的嗜酸性粒细胞确实会攻击寄生虫,不过鉴于这一视频在体外条件下拍摄,而且秀丽隐杆线虫一般不会感染人类,所以它其实应该是“无辜实验生物惨遭白细胞围攻”才对……

    1. 灵活的触手
卷曲触手.gif

这是对一株好望角毛毡苔(南非茅膏菜,Drosera capensis)的延时摄影。像其他茅膏菜一样,它的叶片上伸出很多色彩鲜艳的“触手”,会分泌粘液捕捉昆虫。当昆虫落网时,叶片会逐渐卷起帮助消化。需要注意的是,实际叶片卷起的速度要慢得多,全过程需要数小时时间。2013年的一项研究[2]发现,茉莉酸类植物激素(Jasmonates)在茅膏菜的叶片卷曲过程中起了关键作用。

    1. 从未见过如此的丝滑
透明飘带.gif

图中展示的是一种特殊形态的鳗鱼幼体——狭首型幼体。许多海鳗和淡水鳗在成长中都会经历这样奇特的阶段。这些狭首型幼体都有侧面扁平的身体,它们的身体很薄、内脏很简单、缺乏红细胞,而且体内含有透明的糖胺聚糖(GAG),这些特性共同造就了它们近乎完全透明的身体。根据澳洲博物馆网站的说法,这种像透明飘带般游动的可能是黑身管鼻鯙(Rhinomuraena quaesita,属于鳗鲡目)的幼体[3]

    1. 精巧的水泵
午餐时间.gif

图中展示的是草履虫的进食过程。位于中间部位有水流通过的“管道”是草履虫的口沟,在这里通过摆动纤毛可以将食物随水流送入体内,形成食物泡。食物泡在经过消化之后会再度排出体外。除了帮助进食以外,纤毛也使得草履虫可以快速地在水中移动。它们游泳的速度可达到2毫米/秒[4]

    1. 明明可以卖萌,偏要靠着自己的顽强的毅力活在这个世间
水熊.gif

在水中游动的水熊,泛指缓步动物门(Tardigrata),异缓步纲(Heterotardigrada)的一大类生物。这个图是来自FOX节目,《Cosmos, A Space Time Odyssey》的一段3D模拟图,图中描绘的这种水熊虫可能是Hypsibius dujardini

    1. 亲!我漂亮吗!哞~
霓裳羽衣的海兔.PNG

据英国《每日邮报》8月9日报道,中国台湾业余摄影师吴林恩(Lynn Wu)近日在印度尼西亚巴厘岛潜水时拍摄到了一只罕见的海兔,背着绿色的枝叶样式的壳,睁着两只小黑豆眼,神情困惑,它的脸像极了动画片《神奇的旋转木马》中的奶牛“欧米特鲁德”(Ermintrude)。   海洋生物学家将这只海兔命名为“ìCostasiella”。它们身上能呈现如植物般的绿色,和海底颜色相近,从而抵御捕食者。此外,摄影师还拍摄到一些它的同伴,有的身体略圆,有的呈现简单的白色,形状颜色稍有差异,但都非常可爱。据悉,海兔是螺类的一种,又称海蛞蝓。海兔不是兔,其头上的两对触角突出如兔耳。

之前看过,这种艳丽的造型是因为海兔吞食藻类然后将里面的叶绿体保留在体内造成的这种情况。

    1. 哈哈哈!就你?
笑猪鱿鱼.gif

这是一种Helicocranchia pfefferi笑猪鱿鱼,这个名字真不是瞎取的,因为英文称它们piglet squid或者smiling squid。它们有一个长鼻子,像极了猪鼻,其实这个鼻子是虹吸喷水器,可以让小猪们瞬间跑路。它们的眼睛是能发光的,可以抵消它们透明身体中眼球的黑色。最有意思的是它们能把自己吹成一个胖球自由上下

    1. 一道神奇的自然之光
村脩从一种水母中发现了荧光蛋白.jpeg

1962年,下村脩从一种水母中发现了荧光蛋白(GFP),正式开启了生物发光研究的大门。2008年,诺贝尔化学奖颁给了绿色荧光蛋白,由下村脩、Martin Chalfie以及美籍华裔科学家钱永健共同受奖

    1. 有点阴森
发出绿色荧光的水母.gif

绿色荧光蛋白是来自海洋的馈赠,它来自一种发光水母。在上世纪60年代,日裔科学家下村修(Osamu Shimomura,下村脩)和美国科学家约翰森(Frank H. Johnson)首先揭开了水母发光的秘密。一开始,他们从这些水母中提取到了水母发光蛋白(aequorin),在钙离子的作用下,这种蛋白质会发出蓝光。然而,在水母身上,人们最终观察到的却是绿色的荧光,将蓝光转化为绿光的,就是水母体内的另外一种蛋白质——绿色荧光蛋白。

    1. 科学家的“花样”
不同颜色的荧光蛋白.gif

天然的绿色荧光蛋白还不够完美,它只有一种颜色,也无法进行复杂的标记。解决这一问题的,是华裔科学家钱永健(Roger Y Tsien)。通过对绿色荧光蛋白分子的种种改造,他得到了现在实验中广泛使用的增强型绿色荧光蛋白,以及蓝色、青色和黄色的新型荧光蛋白。在此之后,其他的实验室又从珊瑚虫中发现了红色的荧光蛋白。随着不断的探索和改造,生物学家“荧光调色盘”中的色彩也逐渐丰富了起来。

  • 14. 这是树根吗?
复杂的神经元网络.gif

光遗传学(optogenetic)是一门2005年才诞生的技术,当年斯坦福大学Karl Deisseroth实验室撰文登上《自然神经科学》,通过在神经细胞中表达光敏蛋白,响应不同波长的光刺激实现对神经功能的调控,宣布人类正式拥有了精准操控大脑的工具。

这是一项令人激动的技术。长久以来,我们对神经元之间作用的相互理解仅仅停留在相关性上,有了光遗传学,我们现在终于有能力探究特定的神经回路和大脑功能之间的因果关系。而且这项技术微创、精准,作为神经科学研究工具来说,无疑是个跨越式的进步。

    1. 好像在玩游戏
信号传导中的神经元.gif

信号传导中的神经元,闪耀如同星辰大海

    1. 这是什么?
果蝇的脑虹.jpeg

荧光蛋白带来的最典型、也最绚烂的研究莫过于脑虹(Braibow)。2007年,Joshua R. Sanes 和Jeff W. Lichtman主持的一项研究将红黄蓝三种颜色的荧光色素嵌入老鼠基因组,成功为老鼠的不同细胞涂上不同颜色。三种颜色相互组合,最终展现在显微镜下的老鼠脑干组织切片上有近百种颜色标记,如同一道绚烂的彩虹

    1. 有点像小时候放炮?
斑马鱼的大脑活动.gif

使用钙指示剂,斑马鱼的大脑活动如超新星爆发[5]

    1. 这难道是传说中的鸟“人”呢?
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    1. 这是什么萌物?
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说到章鱼,相信大家都不陌生。不管住在沿海还是内陆城市,都或多或少吃过章鱼,当然,活章鱼在市场上也是可以被看到的。对于章鱼的外形,普通章鱼基本都是有一个囊状身体,头上有两颗大大的眼睛,8条触手,每条触手都有两排肉质的吸盘,这是我们对于常见章鱼的普遍印象,完全于“萌萌哒”靠不上边。所以既然章鱼能够用“萌萌哒”形容,那就肯定不是普通章鱼了,今天小编要给大家介绍的是“小飞象章鱼”,它成功颠覆了大家对于章鱼的普遍认知,甚至让很多人想买一只养在家里当宠物。根据公布的视频,小飞象章鱼被发现时在海底里悠闲得煽动自己的“耳朵”呢,完全不知道人类正偷偷的拍他,圆圆的身体,黄色的皮肤,整个犹如一颗蛋黄。当他发现镜头在慢慢靠近他时,他察觉到了危险,用“耳朵”和8条连着的触手掩住自己的头,心里默念到:你看不到我,你看不到我。看到这里,我只想拨打110:喂,警察叔叔吗?这里有人卖萌。

    1. 划个水先
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墨西哥钝口螈(英文名称:Axolotl),又名美西螈,俗称六角恐龙,是水栖的两栖类,是墨西哥的特有物种。自然环境只能生活在有淤泥的水道和湖泊。因其独特的外貌及幼体性成熟而著名。也就是说,即使在性成熟后也不会经历适应陆地的变态,仍保持它的水栖糼体型态。 它们被饲养的历史已经超过百年,主要作为内 分泌等实验的活体使用,所以有关它们饲养及繁殖等方面的研究差不多已经完全确立了,如今要见到它们 的踪影可以到水族宠物店走一走。被大量饲养用于研究方面。它最吸引人的特性是它的复原能力,它受伤后不会以结疤的形式 自愈,而是会在几个月内长出新的肢体,某些个案证明,它们可以自愈(重生)出重要的器官,例如:脑部。它们接受外来器官的能力很强,眼睛及部分脑部移植后可以完全恢复正常。在某些个案里,当墨西哥钝口螈的肢体受伤后(并没有被截肢),会长出新的肢体(例如:五条腿),这一新奇特性吸引着动物爱好者。变态后,器官再生的能力会大大减弱。另一吸引人的特性:它们的卵大而强壮 。墨西哥钝口螈对比起其他种类的火蜥蜴非常容易大量繁殖。墨西哥钝口螈在国际市场上是一种很受欢迎的宠物,墨西哥钝口螈的再生能力非常高强,尤其是幼体,可以在一个月 内再生任何断离的四肢。随着成长,再生能力会逐渐减弱,无法再生四肢,但是仍然可以再生表皮或手指脚趾等组织。

    1. 来玩躲猫猫吧!
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眼镜猴( Tarsius syrichta )身为世界上最小的灵长类动物之一,却是同类中唯一能发出超声波的动物,它们能够发出并接收超出人类听觉范围的信号。

这种只有5英寸(约12.7厘米)高的生物有着一双尖耳朵和又大又圆的眼睛。目前眼镜猴被认为是一种濒危物种,它们仅被发现于东南亚的岛屿上,如菲律宾、苏拉威西岛、婆罗洲和苏门答腊岛。

眼镜猴是夜行动物,并且在野外很难被观察到。因此,在2月8日发布于《生物学快报》(Biology Letters)上的研究 报告 中,研究人员不得不依靠菲律宾本土的狩猎者/采集者来帮助他们捕获6只眼镜猴,之后他们使用音频设备来记录猴子们发出的超声波信号。

“某些灵长类动物发出的声音中会包含一小部分的超声波,但是眼镜猴所发出的声音则是完全的超声波,”论文作者之一、美国达特茅斯大学的人类学家纳撒尼尔·多米尼(Nathaniel J. Dominy)说道。

科学家们还发现当人类在近旁时,眼镜猴便会张开它们的嘴巴,并发出高频的声波,这也许是在发出警告。同样,当像蛇或猫头鹰这样的捕食者在附近时,眼镜猴也会采用相似的策略来警告同伴。

只有很少一部分的哺乳动物能发出超声波,其中包括家猫、某些蝙蝠和啮齿动物。眼镜猴同样也是唯一完全以像昆虫、壁虎、蜥蜴这样的小动物为食的灵长类动物。多米尼说,这些小动物同样也能发出超声波,也许眼镜猴能够听到它们所发出的声音,进而觅食。

    1. 一帘幽梦?
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紐西蘭發光蕈蚊(學名:Arachnocampa Iuminosa),它們的幼蟲所發出的光彷彿一片片小小星空,點亮了漆黑的洞穴,,也吸引了無數的遊客。與很多動物用生物發光進行自衛不同,發光蕈蚊的幼蟲通過體內化學反應產生的光將獵物吸引到一個網狀結構中

    1. 蚯蚓?
爬行机器人.gif

2018年12月20日,国际著名学术期刊《科学•机器人学》在线发表了“软体爬壁机器人”(Soft wall-climbing robots)[6]研究论文。这篇论文,上海交通大学为第一单位,并由上海交通大学与动力工程学院机器人研究所与麻省理工学院软体主动材料实验室合作完成,这是上海交大首次在《Science Robotics》上发表论文。

近几年来,软体机器人因为能适应各种非结构化环境,与人类的交互也更安全等多方面的优势,一直备受机器人领域科学家们的关注。

而且,凭借科学家们超前的想象力和快速学习大自然的能力,他们已经通过各种手段研发出了具有不同功能的软体机器人。

此次上海交通大学与麻省理工学院研发的软体机器人最突出的优势就是可以爬壁,其总重量只有2g,身长为85mm。主要由介电弹性体人工肌肉和静电吸附脚掌构成

尺蠖幼虫.gif

虽然,上海交大的官网里并没有介绍这款机器人是有仿照自然界中的哪种生物,但小编私下里觉得,它的运动模式像极了一种叫尺蠖(chǐ huò)的小虫子,爬行起来既搞笑又可爱。

垂直爬壁.gif

根据上海交大的实验结果显示,这款软体机器人具有与生物体类似的垂直爬壁、水平爬行、原地转弯能力和敏捷的环境适应运动能力。

说明

本文整理自网络,部分内容经过重新排布,部分加上了一些额外的说明。侵删。

图片以及描述来源

  • 果壳 -酷炫动图(八):生物篇 - 作者:窗敲雨 - (图片 1-7)
  • 果壳 - 水熊什么的,这是真的么? - (图片8)
  • 巴厘岛水下现奇特海兔 外形可爱如卡通奶牛【高清组图】 - (图片9)
  • 微博 - 灰照猫 - (图10)
  • 《自然》子刊:照亮大脑!光遗传学技术迎来重大突破,历时12年,终帮人类实现操纵单个神经元的梦想 | 奇点猛科技 - (图11,14-17)
  • 【科学美图】Brainbow:荧光点亮神经彩虹 - (图12-13)
  • 博海拾贝0408 - 擦的增光瓦亮的车 - (图18)
  • 有只萌萌哒的小飞象章鱼需要你们了解下! - (图19)
  • 最强动物园丨把人对半切算什么?论魔术我才厉害! - (图20) - 描述来源 - 【发帖】【濒危物种】-【六角恐龙】/【蝾螈】(吐槽)
  • Tarsier GIFs - Get the best GIF - (图21) - 描述来源 - 小杨 - 发超声波,眼镜猴也会
  • 紐西蘭發光蕈蚊 - (图22)
  • These Carnivorous Worms Catch Bugs by Mimicking the Night Sky - (图22动图)
  • 上海交大在机器人领域顶级期刊《Science Robotics》发文,打造介电弹性爬壁机器人 - (图23)

参考

  • 绿叶海天牛:夺取基因为光合
  • 共生起源:进化的另类故事

链接


  1. http://jem.rupress.org/content/early/2014/05/27/jem.20132336/suppl/DC1 ↩

  2. http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/royprsb/280/1759/20130228.full.pdf ↩

  3. http://australianmuseum.net.au/blogpost/science/large-muraenid-leptocephali ↩

  4. http://faculty.plattsburgh.edu/jose.deondarza/paramecium/swimbehavior.htm ↩

  5. Ahrens M B, Orger M B, Robson D N, et al. Whole-brain functional imaging at cellular resolution using light-sheet microscopy[J]. Nature methods, 2013, 10(5): 413-420. ↩

  6. Soft wall-climbing robots . Science Robotics, 2018 ↩

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