8月18日《自然》杂志内容精选

2011-8-19 10:35 来源: 中国科学院
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  封面故事:椭圆形颗粒能抑制“咖啡圈效应

  当一滴咖啡干了时,在液滴的边缘会积聚一个由颗粒组成的晕圈。首次在《自然》杂志1997年的一篇论文中正式描述的这种“咖啡圈效应”,是当含有悬浮胶体颗粒的溶液蒸发时常见的一种现象。它远不只是发生在家里的一种让人好奇的现象,而是对需要颗粒均匀沉积的很多应用来说都有相关性的一种现象,如喷墨打印、光子元件的组装及DNA芯片的制造。在本期《自然》上,Peter Yunker及其同事发现,椭圆形颗粒能抑制“咖啡圈效应”。发生在椭圆体颗粒间的相互吸引作用,强大到足以抵消在液滴蒸发时将球状颗粒向液滴边缘驱动的力。在含有表面活性剂的溶液中,椭圆形颗粒的“咖啡圈效应”可以恢复,而“设计”出的球状颗粒和椭圆形颗粒的混合物能导致均匀沉积。

  尘埃供应量对气候变化的影响

  尘埃通过向海洋生产力受到铁供应状况限制的区域提供铁和其他必要微量营养成分,而在海洋生物地化循环中扮演重要角色。Martínez-Garcia等人发表了一个过去400万年南大洋尘埃和铁供应情况的海洋记录。从“叶蜡”获取的这些数据表明,以前获得的来自南极冰芯的尘埃流量记录基本上反映了一个更大区域的情况。重要的是,尘埃和铁的供应量在距今125万年前急剧增长,说明尘埃供应量增长可能是对晚更新世冰期和间冰期气候更严重波动的一大影响。

  从原始地幔喷发出的玄武岩

  Matthew Jackson 和Richard Carlson发现,来自地质史上最大火山喷发事件(Ontong Java高原)的玄武岩,具有以前人们提出的早期地幔库所具有的同位素及痕量元素特征,后者是首次在已有6000万年的巴芬岛熔岩中发现的。这些材料过去被认为是一个动态地幔中罕见的和唯一的“幸存者”,但这一新的研究则表明,原始地幔大部分在地球的整个历史中都可能没有发生变化。将火山喷发出的玄武岩与这一存留下来的古老地幔库相关联,人们会发现,它可能是造成地球上最大的六次火山喷发事件的原因。

  制造礁珊瑚的基因组

  珊瑚礁是地球上最具生物多样性的生态系统之一,具有重要经济价值。它们之所以受到威胁,是因为它们核心的石珊瑚易受海洋酸化和海水温度上升的影响。研究人员对造礁珊瑚Acropora digitifera的基因组进行了分析,试图了解共生的分子基础及对环境变化的反应。 这种珊瑚似乎失去了半胱氨酸生物合成所需的一个关键酶,所以可能依靠自己的共生体来获得这一氨基酸。它含有几个在防护紫外线中发挥作用的基因,这些基因可能是通过横向传输从原核生物获得的。这种珊瑚的先天免疫系统要比独立生存的海洋银莲花的先天免疫系统更复杂,说明这些基因中有一些与共生或群落有关。

  3岁儿童就懂得公平分享

  与其他灵长类动物的社会相比,人类社会的一个显著特征是,在很多情况下社会成员之间可以平等分享资源。然而,儿童和黑猩猩在有意外收获时分享资源都不是很公平。在一项有关对意外收获的反应的行为研究中,研究人员让儿童得到玩具,让黑猩猩得到食物。研究结果显示了一个倾向:对于3岁的儿童,如果意外收获是通过共同努力由一个团队成员赢得的话,那么他们会比较公平地去分享之。这个发现与人们的普遍假设是矛盾的:平均主义的倾向是在上学年龄、即6~7岁的时候出现的,儿童在这个年龄开始学习关于平等的社会准则。黑猩猩则不喜欢平等,不管意外收获是否是通过合作得到的。现代人类希望在大集体中平等分配资源的倾向,其根源可能在于共同努力之后对战利品的分享。