【17万年前,古人咋做衣服?】在约11万年的末次冰期,也许动物像《冰河世纪》里描述的那样纷纷向温暖的南方迁徙,但人类祖先又是如何抵御寒冷的呢?在更新世,由毛皮制成的衣服可能在早期人类适应寒冷过程中发挥了重要作用。“对在衣服上发现的虱子进行的基因研究表明,衣服至少起源于17万年前生活在非洲的现代人。”德国马普学会人类历史学研究所泛非洲进化研究小组的Emily Hallett说。

但这些衣服是如何制作的?Hallett团队发现,在非洲摩洛哥,骨头被古人做成了加工衣服的工具。9月16日,相关论文刊登于《交叉科学》。

相关论文信息:
https://t.cn/A6MziBhT
https://t.cn/A6MzY213

△ 17万年前就有了衣服

Hallett猜测服装可能为人类祖先提供了两个“好处”——保护自己不受环境影响,以及个人装饰。

但因为毛皮和其他有机材料很难在考古记录中保存下来,尤其是在距今10万年或更久远的遗迹中,因此研究人员很难确定衣服的起源。不过,之前一项虱子进化研究表明,现代人大约在17万年前开始穿衣服,这使他们成功离开了非洲。

美国佛罗里达大学自然历史博物馆的David Reed及同事,研究了现代人身上的虱子,以便更好地理解人类的进化和迁移模式。“我们想找到另一种方法确定人类何时开始穿衣服。”Reed说,“我们知道人身上或衣服上的虱子几乎肯定是在人类开始穿衣服后才存在的。”

虱子与大多数其他寄生虫不同,它们在长时间的进化过程中滞留在宿主的谱系上。这种关系使科学家能够根据寄生虫的变化了解宿主的变化。Reed等人使用了更合适的新数据和计算方法,发现人类穿上衣服的时间早于最后一次冰河时代。

更早之前有研究猜测,人类在失去体毛之后就开始穿衣服了。但基因研究确定古人类在大约100万年前失去了体毛,这意味着他们在相当长的时间里没有体毛也没有衣服。

“人类在不穿衣服、不长体毛的情况下生存了数十万年。直到有了衣服,现代人类才能离开非洲前往世界其他地方。”Reed说。

“我认为,我们的姐妹物种尼安德特人和其他物种也会制造衣服,因为他们生活在相对寒冷的环境中。”Hallett在接受《中国科学报》采访时说,“有趣的是,我们在摩洛哥的Contrebandiers洞穴找到了古老的服装。古气候和古环境重建表明,这个地区当时是温和的地中海气候。”

另一方面,考古证据的缺失使得人们对服装的传统及制造工艺同样知之甚少。

△ 古老骨头能做衣服

实际上,Hallett等人第一次开始研究Contrebandiers洞穴的动物骨骼时,只是想了解生活在12万年前~9万年前的人类祖先的饮食和环境情况。但他们很快意识到,这些古老骨头不仅仅是食物残渣,它们还被做成了工具,用来加工皮革和毛皮。

“这些骨骼工具有形状和使用痕迹,表明它们曾被用来刮皮以制造皮革和毛皮。”Hallett说,“与此同时,我们在Contrebandiers洞穴的食肉动物骨头上也发现了切割痕迹,表明人类不是在加工动物的肉,而是在剥它们的皮。”

该研究组确认了来自Contrebandiers洞穴的62件骨骼工具。

这些骨头被雕刻成不同的形状,并被抛光和打磨。与这些骨头工具一同出土的还有沙狐和野猫等动物的遗骸,这些遗骸上的痕迹表明,当时的人使用了至今仍在使用的技术将动物的皮剥去。

“这种形状的工具至今仍被用来制作毛皮,因为它们不会刺穿皮肤且耐用,而且在去除连接组织时很有效,不会损伤毛皮。”Hallett说。

在洞穴中发现的与现代牛相关的其他动物的遗骸则显示出不同的痕迹,表明它们被加工成肉类食物。

此外,研究人员还发现了一个“奇特”的尖牙。

“在研究了所有的骨骼和牙齿后,有一颗牙齿我无法识别,它看起来不像我所熟悉的哺乳动物、鱼类和爬行动物的牙齿。”Hallett回忆道,“于是,我把这颗牙齿的照片发给了海洋生物学家和海洋考古学家,他们证实这是一颗鲸的牙齿,很可能是抹香鲸的牙齿。”

但在任何北非更新世遗迹中,科学家都没有发现鲸的遗骸,所以Hallett不曾想到这会是一颗鲸的牙齿。“直到我们用蛋白质组学鉴定它,才确信这是一颗鲸牙。”

在摩洛哥的大西洋海岸有搁浅抹香鲸的记录,研究人员认为,这颗牙齿是人类从搁浅的鲸身上收集的,然后被运送到洞穴中。他们发现牙齿上有用来压碎石片的痕迹,所以它可能是一种工具。

△ 他们花了多久做工具

Hallett还想知道考古学家是否在其他骨骼遗迹中发现过类似的动物剥皮模式,并计划在受控环境下实验性地制造和使用骨骼工具,以了解制作和维护这些早期工具所需的时间和劳动力。

“我有这个实验工作的计划,但还没有开始,因为我正在寻找合作者,例如骨头工具制造专家。”Hallett说,“早期研究表明,时间和劳动力投入都不是权宜之计,工具制作过程中的每一步都需要时间和专业知识,比如在正确的位置折断肋骨,用石器粗略地塑造骨坯,然后用石头刮削或研磨出精确的形状,这些都需要时间。”

研究人员表示,在考古记录中,早期工具可以方便地制造。然而随着时间的推移,工具变得更复杂。它们拥有许多组件,更适用于特定的任务,所以了解人类在进化的哪个阶段开始投入更多时间制造工具,有助于深入了解当时的文化和社会。

但该研究也存在局限,例如在目前的研究中,研究人员并未对洞穴骨工具进行残余鉴定。而且,在鉴定工具类型、制造技术和工具使用磨损时,该研究使用40倍放大技术以确定用于剥皮的骨工具上的使用磨损痕迹,而没有使用100~500倍放大镜直接分析每一个骨工具被用于接触的材料。

“我们没有必要的技术,通过分析骨骼工具来鉴定残留物,但这是将来要研究的东西。我们希望和残留物鉴定方面的专家展开合作。”Hallett说。

总的来说,来自Contrebandiers洞穴的证据突出了泛非洲复杂文化的出现,包括使用多样化材料制造专门工具。“我们的发现表明,早期人类制造骨骼工具,用于加工动物皮革和毛皮,这种行为可能是一个更大的传统的一部分,但更早的例子还没有被发现。”Hallett说。https://t.cn/A6MzY211

#你不知道的科学那些事儿# 【人类从啥时候开始穿衣服?】在约11万年的末次冰期,也许动物像《冰河世纪》里描述的那样纷纷向温暖的南方迁徙,但人类祖先又是如何抵御寒冷的呢?

在更新世,由毛皮制成的衣服可能在早期人类适应寒冷过程中发挥了重要作用。“对在衣服上发现的虱子进行的基因研究表明,衣服至少起源于17万年前生活在非洲的现代人。”德国马普学会人类历史学研究所泛非洲进化研究小组的Emily Hallett说。

但这些衣服是如何制作的?Hallett团队发现,在非洲摩洛哥,骨头被古人做成了加工衣服的工具。9月16日,相关论文刊登于《交叉科学》。

17万年前就有了衣服

Hallett猜测服装可能为人类祖先提供了两个“好处”——保护自己不受环境影响,以及个人装饰。

但因为毛皮和其他有机材料很难在考古记录中保存下来,尤其是在距今10万年或更久远的遗迹中,因此研究人员很难确定衣服的起源。不过,之前一项虱子进化研究表明,现代人大约在17万年前开始穿衣服,这使他们成功离开了非洲。

美国佛罗里达大学自然历史博物馆的David Reed及同事,研究了现代人身上的虱子,以便更好地理解人类的进化和迁移模式。“我们想找到另一种方法确定人类何时开始穿衣服。”Reed说,“我们知道人身上或衣服上的虱子几乎肯定是在人类开始穿衣服后才存在的。”

虱子与大多数其他寄生虫不同,它们在长时间的进化过程中滞留在宿主的谱系上。这种关系使科学家能够根据寄生虫的变化了解宿主的变化。Reed等人使用了更合适的新数据和计算方法,发现人类穿上衣服的时间早于最后一次冰河时代。

更早之前有研究猜测,人类在失去体毛之后就开始穿衣服了。但基因研究确定古人类在大约100万年前失去了体毛,这意味着他们在相当长的时间里没有体毛也没有衣服。

“人类在不穿衣服、不长体毛的情况下生存了数十万年。直到有了衣服,现代人类才能离开非洲前往世界其他地方。”Reed说。

“我认为,我们的姐妹物种尼安德特人和其他物种也会制造衣服,因为他们生活在相对寒冷的环境中。”Hallett在接受《中国科学报》采访时说,“有趣的是,我们在摩洛哥的Contrebandiers洞穴找到了古老的服装。古气候和古环境重建表明,这个地区当时是温和的地中海气候。”

另一方面,考古证据的缺失使得人们对服装的传统及制造工艺同样知之甚少。

古老骨头能做衣服

实际上,Hallett等人第一次开始研究Contrebandiers洞穴的动物骨骼时,只是想了解生活在12万年前~9万年前的人类祖先的饮食和环境情况。但他们很快意识到,这些古老骨头不仅仅是食物残渣,它们还被做成了工具,用来加工皮革和毛皮。

“这些骨骼工具有形状和使用痕迹,表明它们曾被用来刮皮以制造皮革和毛皮。”Hallett说,“与此同时,我们在Contrebandiers洞穴的食肉动物骨头上也发现了切割痕迹,表明人类不是在加工动物的肉,而是在剥它们的皮。”

该研究组确认了来自Contrebandiers洞穴的62件骨骼工具。

这些骨头被雕刻成不同的形状,并被抛光和打磨。与这些骨头工具一同出土的还有沙狐和野猫等动物的遗骸,这些遗骸上的痕迹表明,当时的人使用了至今仍在使用的技术将动物的皮剥去。

“这种形状的工具至今仍被用来制作毛皮,因为它们不会刺穿皮肤且耐用,而且在去除连接组织时很有效,不会损伤毛皮。”Hallett说。

在洞穴中发现的与现代牛相关的其他动物的遗骸则显示出不同的痕迹,表明它们被加工成肉类食物。

此外,研究人员还发现了一个“奇特”的尖牙。

“在研究了所有的骨骼和牙齿后,有一颗牙齿我无法识别,它看起来不像我所熟悉的哺乳动物、鱼类和爬行动物的牙齿。”Hallett回忆道,“于是,我把这颗牙齿的照片发给了海洋生物学家和海洋考古学家,他们证实这是一颗鲸的牙齿,很可能是抹香鲸的牙齿。”

但在任何北非更新世遗迹中,科学家都没有发现鲸的遗骸,所以Hallett不曾想到这会是一颗鲸的牙齿。“直到我们用蛋白质组学鉴定它,才确信这是一颗鲸牙。”

在摩洛哥的大西洋海岸有搁浅抹香鲸的记录,研究人员认为,这颗牙齿是人类从搁浅的鲸身上收集的,然后被运送到洞穴中。他们发现牙齿上有用来压碎石片的痕迹,所以它可能是一种工具。

他们花了多久做工具

Hallett还想知道考古学家是否在其他骨骼遗迹中发现过类似的动物剥皮模式,并计划在受控环境下实验性地制造和使用骨骼工具,以了解制作和维护这些早期工具所需的时间和劳动力。

“我有这个实验工作的计划,但还没有开始,因为我正在寻找合作者,例如骨头工具制造专家。”Hallett说,“早期研究表明,时间和劳动力投入都不是权宜之计,工具制作过程中的每一步都需要时间和专业知识,比如在正确的位置折断肋骨,用石器粗略地塑造骨坯,然后用石头刮削或研磨出精确的形状,这些都需要时间。”

研究人员表示,在考古记录中,早期工具可以方便地制造。然而随着时间的推移,工具变得更复杂。它们拥有许多组件,更适用于特定的任务,所以了解人类在进化的哪个阶段开始投入更多时间制造工具,有助于深入了解当时的文化和社会。

但该研究也存在局限,例如在目前的研究中,研究人员并未对洞穴骨工具进行残余鉴定。而且,在鉴定工具类型、制造技术和工具使用磨损时,该研究使用40倍放大技术以确定用于剥皮的骨工具上的使用磨损痕迹,而没有使用100~500倍放大镜直接分析每一个骨工具被用于接触的材料。

“我们没有必要的技术,通过分析骨骼工具来鉴定残留物,但这是将来要研究的东西。我们希望和残留物鉴定方面的专家展开合作。”Hallett说。

总的来说,来自Contrebandiers洞穴的证据突出了泛非洲复杂文化的出现,包括使用多样化材料制造专门工具。“我们的发现表明,早期人类制造骨骼工具,用于加工动物皮革和毛皮,这种行为可能是一个更大的传统的一部分,但更早的例子还没有被发现。”Hallett说。https://t.cn/A6Mzoahs

#UPS不间断电源# UPS不间断电源常见问题及解决办法

  UPS不间断电源,是将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。

  UPS不间断电源现已广泛应用于:矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。

  由于供电对象对供电可靠性的要求,UPS不间断电源一旦发生故障情况,通常都要求尽快恢复,故工作维护人员需及时对其进行分析与处理。本文总结了UPS不间断电源在使用过程中经常会遇到的九个问题及其主要的解决方法,希望能够为UPS不间断电源性能的保证及其故障诊断与维修工作提供参考。

  常见问题一、有市电时UPS输出正常,而无市电时蜂鸣器长鸣,无输出。

  故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障,可按以下程序检查:

  1)检查蓄电池电压,看蓄电池是否充电不足,若蓄电池充电不足,则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。

  2)若蓄电池工作电压正常,检查逆变器驱动电路工作是否正常,若驱动电路输出正常,说明逆变器损坏。

  3)若逆变器驱动电路工作不正常,则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出,若有控制信号输出,说明故障在逆变器驱动电路。

  4)若波形产生电路无PWM控制信号输出,则检查其输出是否因保护电路工作而封锁,若有则查明保护原因;

  5)若保护电路没有工作且工作电压正常,而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏。

  上述排故顺序也可以倒过来进行,有时能更快发现故障。

  常见问题二、蓄电池电压偏低,但开机充电十多小时,蓄电池电压仍充不上去。

  故障分析:从现象判断为蓄电池或充电电路故障,可按以下步骤检查:

  1)检查充电电路输入输出电压是否正常;

  2)若充电电路输入正常,输出不正常,断开蓄电池再测,若仍不正常则为充电电路故障;

  3)若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常,则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。

  常见问题三、逆变器功率级一对功放晶体管损坏,更换同型号晶体管后,运行一段时间又烧坏的原因是电流过大,而引起电流过大的原因有:

  1)过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时,过流保护电路不起作用;

  2)脉宽调制(PWM)组件故障,输出的两路互补波形不对称,一个导通时间长,而另一个导通时间短,使两臂工作不平衡,甚至两臂同时导通,造成两管损坏;

  3)功率管参数相差较大,此时即使输入对称波形,输出也会不对称,该波形经输出变压器,造成偏磁,即磁通不平衡,积累下去导致变压器饱和而电流骤增,烧坏功率管,而一只烧坏,另一只也随之烧坏。

  常见问题四、UPS开机后,面板上无任何显示,UPS不工作。

  故障分析:从故障现象判断,其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路:

  1)检查市电输入保险丝是否烧毁;

  2)若市电输入保险丝完好,检查蓄电池保险是否烧毁,因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时,会将UPS的所有输出及显示关闭;

  3)若蓄电池保险完好,检查市电检测电路工作是否正常,若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时,UPS同样会关闭所有输出及显示。 ——若市检测电路工作正常,再检查蓄电池电压检测电路是否正常。

  常见问题五、在接入市电的情况下,每次打开UPS,便听到继电器反复的动作声,UPS面板电池电压过低指示灯长亮且蜂鸣器长鸣。

  故障分析:该故障是由蓄电池电压过低,从而导致UPS启动不成功而造成的。拆下蓄电池,先进行均衡充电(所有蓄电池并联进行充电),若仍不成功,则只有更换蓄电池。

  常见问题六、一台后备UPS有市电时工作正常,无市电时逆变器有输出,但输出电压偏低,同时变压器发出较大的噪音。

  故障分析:逆变器有输出说明末级驱动电路基本正常,变压器有噪音说明推挽电路的两臂工作不对称,检测步骤如下:

  1)检查功率是否正常;

  2)若功率正常,再检查脉宽输出电路输出信号是否正常;

  3)若脉宽输出电路输出正常,再检查驱动电路的输出是否正常。

  常见问题七、在市电供电正常时开启UPS,逆变器工作指示灯闪烁,蜂鸣器发出间断叫声,UPS只能工作在逆变状态,不能转换到市电工作状态。

  故障分析:不能进行逆变供电向市电供电转换,说明逆变供电向市电供电转换部分出现了故障,要重点检测:

  1)市电输入保险丝是否损坏;

  2)若市电输入保险丝完好,检查市电整流滤波电路输出是否正常;

  3)若市电整流滤波电路输出正常,检查市电检测电路是否正常;

  4)若市电检测电路正常,再检查逆变供电向市电供电转换控制输出是否正常。

  常见问题八、后备式UPS当负载接近满载时,市电供电正常,而蓄电池供电时蓄电池保险丝熔断。

  故障分析:蓄电池保险丝熔断,说明蓄电池供电流过大,检测步骤如下:

  1) 逆变器是否击穿;

  2) 蓄电池电压是否过低;

  3)若蓄电池电压过低,再检测蓄电池充电电路是否正常;

  4)若蓄电池充电电路正常,再检测蓄电池电压检测电路工作是否正常。

  常见问题九、UPS只能由市电供电而不能转为逆变供电。

  故障分析:不能进行市电向逆变供电转换,说明市电向逆变供电转换部分出现故障,要重点检测:

  1)蓄电池电压是否过低,蓄电池保险丝是否完好;

  2)若蓄电池部分正常,检查蓄电池电压检测电路是否正常;

  3)若蓄电池电压检测电路正常,再检查市电向逆变供电转换控制输出是否正常。

  以上就是小编总结的UPS电源在使用过程中经常会遇到的9个问题,希望能给大家带来一些帮助。


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