雌性加州秃鹰不需要雄性繁殖后代，该物种和鲨鱼、鳐鱼和蜥蜴一起进入无需交配即可繁殖的生物名单之中。

“秃鹰数据确实有些令人困惑。”在为拯救加州秃鹰（地球上最濒危的生物之一）忙了一整天之后，Oliver Ryder 走回车旁，这可不是他想听到的话。当他的同事 Leona Chemnick 解释了自己看到的情况时，他的恐 惧很快就变成了迷恋。几十年来，科学家一直在试图将加州秃鹰从灭绝边缘拯救回来。1982 年，这些鸟类的全部种群数量下降到只有 22 只。到 2019 年，通过圈养繁殖和放飞工作，种群数量逐渐增加到 500 多只。这需要对圈养的鸟类进行仔细管理，特别是要选出可以繁殖健康后代的雄性和雌性。这就是为什么当科学家更仔细检查基因数据时，他们发现两只雄性鸟类——血统编号为 SB260 和 SB517——没有表现出“鸟爸爸”的遗传贡献。

换句话说，根据 10 月 28 日发表在《Journal of Heredity》上的同行评议论文，这两只鸟是通过兼单性孤雌生殖（或单性生殖）来到这个世界的。当雌性动物的卵子产生的某些细胞表现得像精子并与卵子融合时，在正常有性繁殖的物种中就会出现这种无性繁殖。虽然这种情况在脊椎动物中很少见，但鲨鱼、鳐鱼和蜥蜴都出现过孤雌生殖。科学家还记录了一些圈养鸟类的自体受精情况，例如火鸡、鸡和中国小鹌鹑，这种现象通常会出现在无法接近雄性的、被圈养的雌性身上。但这是首次记录到加利福尼亚秃鹰中出现这种情况。

在液体、固体和气体之外，科学家发现了一种被称为“超离子冰”的新水相。被科学家称为“奇怪的黑冰”的水相通常在海王星和天王星等行星的核心形成的。

在《Nature Physics》上发表的研究中，由芝加哥大学研究教授 Vitali Prakapenka 共同领导的一组科学家详细描述了产生这种冰所需要的极端条件。它之前只被人类短暂“瞥见”过一次，当时科学家向一滴水发射了巨大的冲击波，创造出的超离子冰只存在了一瞬间。在这一次的实验中，研究团队采取了一种不同的方法。他们将水压在两颗钻石中（地球上最坚硬的材料）之间，以重现存在于行星核心的巨大压力。研究报告显示，之后他们使用高级光子源（Advanced Photon Source）或者高亮度X射线束，让激光透过钻石来加热水。

Prakapenka 在新闻稿中表示：“想像一个立方体，在晶格的角落里，氧原子由氢原子连接在一起，当它转变为这种新的超离子相的时候，晶格膨胀，让氢原子四处迁移，而氧原子的位置则保持稳定。”“这有点像一个坚固的氧晶格漂浮在氢原子的海洋之中。”该团队用 X 射线观察结果，发现这种冰变得不那么致密，而且因为与光的相互作用不同，所以是黑色的。Prakapenka 表示：“这是一种新的物质状态，所以它基本上是一种新材料，它可能与我们想象的不一样。”

在南加州海岸的海藻森林中潜水，你可能会发现橙色的马勃海绵（Tethya californiana）——这种生物看起来像做馅饼的微型南瓜。直到 2017 年，加州圣地亚哥分校的神经科学家 William Joiner 决定研究海绵是否会打盹，研究人员才开始关注它们。

这个课题并不像看起来那么愚蠢。过去几年，对蠕虫、水母和水螅的研究挑战了一种长期观点：睡眠是有大脑的生物所独有的。海绵是地球上最早出现的动物之一，捕捉到它的睡眠可能会颠覆研究人员对睡眠的定义及其对睡眠目的的理解。

科学家经常将睡眠定义为由大脑协调并对大脑有益的暂时性意识丧失。这使得对无脑生物的睡眠研究备受争议。辛辛那提儿童医院医学中心的基因组生物学家 John Hogenesch 表示：“我不相信很多此类生物体会睡觉——至少不像你我那样的睡眠方式。”对他来说，更容易接受的说法是，在水母和水螅身上看到的平静、无反应的状态“像睡觉一样”。

但该领域的其他人正在推动一个更具包容性的观点：睡眠并非像之前认为的那样是与现代脊椎动物一起进化出来的，可能 5 亿年前第一批动物出现时就出现了。圣路易斯华盛顿大学的神经学家 Paul Shaw 表示：“我认为如果它活着，它就会睡觉。” 他认为，最早的生命形式是没有反应的，直到它们进化出对环境做出反应的方式，而睡眠则是回到了默认的状态。“我认为我们不是进化出了睡眠，而是进化出了清醒。”

如果这是真的，那么人类、啮齿动物和其他脊椎动物的睡眠就是一种高度进化的行为——一种适应每种生物需求和生活方式的行为。在这些物种中收集关于其基本功能的见解可能很困难。较早进化的生物，细胞类型较少，分子路径更简单，行为也更简单，也许可以揭示出睡眠最基本的形式。

我们的生活是一连串的优化问题。当我们寻找下班回家的最快路线或在去商店的路上试图平衡成本和质量时，甚至当我们决定如何度过睡前有限的空闲时间时，就会出现此类问题。 这些场景和许多其他场景可以表示为数学优化问题。做出最佳决策就是找到最优解。对于一个沉浸在优化中的世界，最近的两项研究成果既带来了好消息也带来了坏消息。 在 2020 年 8 月发表的一篇论文中，普林斯顿大学的 Amir Ali Ahmadi 和他以前的学生、现就读于卡内基梅隆大学的 Jeffrey Zhang 确定，对于一些二次优化问题（这类问题中成对的变量会相互作用），在计算上以具有时效性的方式即使是寻找局部最优解也是不可行的。 但是两天之后，Zhang 和 Ahmadi 发表了第二篇论文，给出了积极的结论。他们证明，快速确定三次多项式（变量之间存在三向相互作用）是否存在局部最小值并找到这个值（如果存在的话）总是可行的。

人们倾向于将智力与大脑大小联系起来。作为一般准则，这是有道理的：脑细胞越多，智力水平越高。人类以及我们认为异常聪明的动物如黑猩猩和海豚，全都有很大的大脑。长久以来人们一直认为最小的大脑根本没有能力支持复杂的精神活动。但是如果它们可以呢？

地球上绝大多数动物物种都非常小，被研究过的物种只是其中极小的一部分，被认知研究人员研究的更少了。但随着科学家在小型动物中发现令人惊讶的复杂行为后它们的形象正迅速改变。

挪威卑尔根大学博物馆的蜘蛛学家和进化生物学家 Dimitar Dimitrov 表示：“一般认为，蜘蛛太小了，你需要达到某种临界质量的脑组织才能完成复杂的行为。蜘蛛是能挑战这种一般看法的一个例子。一些小家伙实际上能做出非常复杂的事情。”

Dimitrov是 2021年发表在《Annual Review of Entomology》上的一篇关于蜘蛛多样性的研究论文的合作者，Dimitrov 认为，蜘蛛可以被描述为“认知”而不是自动反应的行为相当普遍。从根据想要捕捉猎物的类型调整织网方式的圆网蛛（Orb weavers）到学会将奖励同香草气味联系起来的幽灵蜘蛛（ghost spiders），蜘蛛大脑中发生的事比它们通常被认为的要多。

新西兰基督城坎特伯雷大学的蜘蛛学家 Fiona Cross 表示：“重要的不是大脑的大小，而是动物可以用它所拥有的东西做什么。”