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古罗马混凝土与意大利坎皮佛莱格瑞火山口冠岩的相似性揭示火山抗应力机制

意大利那不勒斯附近的坎皮佛莱格瑞火山口因其能够承受极高的上升力而不发生爆发，长期以来备受关注。最新研究发现，该火山口的冠岩微结构与古罗马混凝土极为相似，均由相互交织的纤维状矿物组成，赋予其卓越的强度和延展性。这种结构使火山口能承受如1982年波佐利镇因火山上升事件而升高约2米的巨大变形，避免了爆发风险。研究人员Tiziana Vanorio和Waruntorn Kanitpanyacharoen通过分析两段在事件前采集的沉积芯，发现火山口下方约3公里基岩释放的二氧化碳与海水、石灰及火山灰发生化学反应，形成了类似古罗马混凝土的高延展性抗断裂材料。此发现不仅揭示了火山口的自然抗应力机制，也暗示古罗马人在制造混凝土时可能借鉴了自然界的材料特性。

软硬结合的三维打印跳跃机器人实现更高效能与耐用性

受自然界如蛇和昆虫幼体的启发，研究团队利用多材料3D打印技术，开发出一种结合软硬材料的跳跃机器人。该机器人由9层不同材料组成，涵盖从高度柔韧的橡胶样材料到刚性的热塑性材料，核心部分容纳电池和空气压缩机，利用丁烷与氧气燃烧驱动跳跃。软性外壳有效吸收冲击力，提升耐用性和控制精度。该设计使机器人能承受更多次着陆冲击并精准调整跳跃方向，未来有望应用于狭窄空间的危险作业环境。

大熊猫低能量消耗机制支持其以竹子为主食的独特生态适应

最新研究通过对5只圈养和3只野生大熊猫进行每日能量消耗（DEE）测定，发现大熊猫的能量消耗仅为同体重陆生哺乳动物平均值的38%左右，远低于考拉等其他食草动物，类似于三趾树懒。GPS追踪显示大熊猫活动量较低，脑、肝、肾等器官相对较小，且甲状腺激素水平显著低于哺乳动物平均水平，类似冬眠黑熊。基因组分析揭示大熊猫DUOX2基因存在特有变异，该基因与甲状腺功能低下相关。研究表明，大熊猫通过降低能量消耗和甲状腺激素水平，适应了以低营养、高纤维竹子为主食的生活方式。

气候变化导致北美和欧洲大黄蜂活动范围缩小，未见北移趋势

尽管多数动物因气候变暖向北扩展栖息地，但新研究发现北美和欧洲的大黄蜂活动范围反而缩小，南部边缘种群消失，北部未见明显北移。研究团队基于1901年至2010年67种大黄蜂的地理标记数据，比较了气候较冷时期与近几十年变暖时期的分布变化。结果显示，大黄蜂活动范围缩小最多达300公里。对土地利用和农药影响的评估未发现明显关联，表明气候变化是主要驱动因素。研究人员指出，需进一步研究大黄蜂为何未能像其他陆生动物那样北移，以评估其在全球变暖背景下的脆弱性及生态风险。

（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）