2月4日《科学》杂志精选

2011-2-16 09:10 来源: 科学时报
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水蚤成为第一种基因组被测序的甲壳类动物

  科学家们已经对蚤状蚤水蚤的基因组完成了测序。蚤状蚤是环境科学和其他生物学领域的一种重要的模式生物。这也是基因组第一个被测序的甲壳类动物。John Colbourne及其一个国际性的研究团队报告说,这种极其细小的淡水虾的亲缘生物的基因组中充满了各种基因。它有着比其他已知基因序列要更多的基因,而且它有着相对较少的非编码DNA。其许多基因是重复的,有超过三分之一的基因看来是水蚤世系所独有的。这些新的基因中有些是有着最丰富拷贝的基因。水蚤是淡水食物链中的基石物种,而它们的生物学特性对科学实验非常有帮助。水蚤通体透明,其生命周期短暂,而且很容易被克隆。它们还非常容易地对它们的环境变化作出反应。例如,在对掠食者释放的化学物质作出反应时,它们会长出诸如保护性的尾刺、盔甲和颈齿等。它们还可适应范围很广的酸度、毒素、氧气浓度、食物质量和温度。

蚊子新种引发人们对疟疾的担心

  研究人员说,人们发现了一个从前未被分类的蚊子,其基因与已知的蚊虫亚群截然不同,而且它们对疟原虫高度易感。这些可能都与疟疾的传播和控制有关系。Michelle Riehle及其同事在4年中从布基纳法索的靠近村庄的池塘中收集了蚊子的标本,并发现了冈比亚按蚊的一个亚群。该亚群与从前所收集发现的任何蚊子都不同。研究人员提示,这是因为在过去所收集到的用于研究的蚊子几乎全部都是从人的居所内捕捉到的,因为居所内的蚊子容易被抓到。这些居住在户内的蚊子会展现某些行为以及对疟原虫的易感性,这使得它们得以与户外的蚊子区分开来,而研究人员认为,绝大多数的疟疾是通过室内种类的蚊子传播的。然而,从前的像在20世纪70年代在尼日利亚实施的Garki计划这样的控制疟疾的措施失败了,因为与户内蚊子在基因上迥异的户外蚊子使得疟疾的传播得以持续,尽管户内杀虫剂已经得到了广泛的使用。Riehle及其同事在实验室中培育了多代的独特的冈比亚按蚊亚群,并发现它比记录在案的居住在户内种类的蚊子更容易感染恶性疟原虫。根据这些发现,研究人员提示,这一新的蚊子亚群可能在进化上是相当年轻的。

 
亚马孙又遇干旱之年

  在2005年,亚马孙雨林经受了一次被专家称之为“百年一遇”的干旱事件。但是,一群研究人员现在说,亚马孙在2010年所获得的降雨量更少,而且因为这种严重的干旱会伤害树木,因此去年由该雨林所截留的碳也更少了。一篇由Simon Lewis及其同事撰写的文章解释了研究人员是如何通过分析气候和降雨量数据而发现了亚马孙在2010年的干旱要比2005年时的干旱范围更加广泛。这些研究人员说,亚马孙雨林在正常情况下的作用相当于一个碳汇,尽管人们已经知道干旱可逆转这种作用。Lewis及其同事提出,与2005年时的干旱相比,2010年时的干旱导致更多的树木死亡,这使得去年有更多的碳被保留在大气层中。

新西兰生物多样性的崩溃

  全世界鸟的品种的减少使得人们担心,鸟类所提供的生态学上的服务,如授粉及种子的播撒可能在某一天停止,并给多种植物带来灾难性的结果。然而,在此之前,人们一直缺少这种崩溃的实验证明。用新西兰离岸3个岛屿上的鸟类保护区作为对照栖息地(它们没有受到入侵掠食动物的影响),Sandra Anderson及其同事的研究结果显示,授粉鸟类的消失使得大陆上的叫做Rhabdothamnus solandri的灌木的种群密度减少。他们的发现对当物种间的相互作用因为人类的影响而被毁掉时所发生的、可能的级联生物多元化效应具有广泛的意义,而且在将来,它们也许能被用来加强生物多元性的保护措施。

  根据他们的研究,在哺乳类掠食动物于1870年左右到来之后,新西兰人目睹了其3种重要的授粉鸟中的两种从其大陆上消失了。在3个离岸的岛屿上,因为人类和其他掠食动物稀少,所以这3种授粉鸟现在仍然安宁地生活着。Anderson及其同事对生活在新西兰大陆和这些岛屿上的这些授粉鸟进行的多年的研究,并分析了不同植物的授粉和种子播撒是如何受到影响的。研究人员说,根据他们的发现,在大陆上,花粉传授受到了显著的影响,但在这些岛屿上则没有受到影响。与岛屿上的情况相比,在大陆的种子生产减少了84%。他们说,新西兰大陆上的每棵成年植物所附带的幼年植物也要少大约55%。研究人员播种了额外的R. solandri种子,但他们观察到,它们中的大多数在5年之后还没有长大到超过树苗的阶段,这一发现表明,那里的授粉和种子播撒受到了严重的限制。由于这些变化发生的速度非常缓慢,要经过多年甚至几十年的时间,因此研究人员提示,类似的级联效应可能发生在全世界各地,但却未被报告。