1月28日《科学》杂志精选

2011-2-10 09:27 来源: 科学时报
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人类走出非洲的时间比预想的要早
 

  一项新的研究报告说,在阿拉伯联合酋长国出土的史前器物可以回溯到10万年前,这意味着现代人第一次离开非洲的时间比研究人员所预想的要早得多。现代人走出非洲的时间和其弥散到各地的时间一直是人们长期以来争辩的源头,尽管大多数的证据指向他们是在大约6万年前沿着地中海或沿着阿拉伯半岛海岸离散开来的。如今,Simon Armitage及其一个国际性的研究团队提出,人类可能在早至12.5万年前就已经来到阿拉伯半岛了,他们是直接从非洲来的,而不是像研究人员在过去所提出的是经过尼罗河流域或近东地区来到阿拉伯半岛的。Armitage及其他的研究人员说,从阿拉伯联合酋长国的杰贝尔法亚(Jebel Faya)考古遗址发现的一个古代人类的工具包所用的技术类似于东部非洲的早期人类所用的技术,而不是类似于那些在中东出现的技术。该工具包包括相对原始的手斧以及与其在一起的多种刮削器和钻孔器。这些包中的内容物意味着这些技术上的创新不是早期人类迁徙到阿拉伯半岛所必需的。研究人员还分析了该地区的历史上的海平面及气候变化的记录并确认,巴布—埃尔—曼德海峡(该海峡将阿拉伯半岛与非洲之角分开)在最后的间冰期时期因为足够干燥而允许人们安全地通过。在那个时候,阿拉伯半岛要比现在潮湿得多,并有着更多的植被及一个湖泊和河流网。据研究人员披露,这样一种地貌使得早期人类可以进入到阿拉伯半岛并接着进入肥沃新月地带和印度。鉴于他们的发现,这些研究人员呼吁重新评价现代人是如何成为一个全球分布的物种的。

肺炎致病菌是一种快速变化的高手

  新的发现显示,引起肺炎和脑膜炎的细菌会非常快速地改头换面,灵巧地产生出对抗菌素和疫苗的抵抗力。古往今来,肺炎链球菌一直是造成人类死亡的一种主要原因。出现在全世界的肺炎链球菌西班牙23F菌株是一个对多种抗菌素有抵抗力的特别棘手的菌株。幸运的是,这一世系的菌株分离物自1984年以来已经在全世界多个地点被收集起来,Nicholas Croucher及其同事利用这些收集的菌株来仔细地剖析其演变过程。该国际性研究团队用高通量测序技术对200多个分离株的基因组进行了测序和比较。结果显示,自1984年以来,该细菌已经用重组(即在细胞分裂时将基因组做混合改组)和碱基置换(这是将个体DNA“字母”进行调换的突变)这两种方法已经翻转了其约四分之三的基因组。这一敏捷的基因变化使得该病原体能够躲避诸如疫苗和抗菌素等公共卫生措施的影响。在一则相关的观点栏目中,Mark C. Enright与Brian G. Spratt将这一研究方法的功效与先前研究的功效进行了对比。先前的研究所分析的只是每个分离物中的少许基因。他们说,像最近的这一显示了细菌在非常短的时期中是如何变化的研究对人们理解和预测病原体对新的抗菌素和疫苗的反应是重要的。

对婴儿来说,强权即公理

  新的研究提示,即便是宝宝们也懂得孔武有力在冲突中会有好处。科学家们已经了解到,幼童看来天生就有同理心并能提供帮助,这些都非常令人感到心暖,但他们在团体生活时也会产生矛盾的目标和对稀有资源的竞争。在本研究中,Lotte Thomsen及其同事对幼童是否也会对社会优势产生能够帮助他们在层级文化中起作用的心灵表象进行了研究。研究人员特别观察了体型的大小,这是在所有动物王国中社会等级的一个近乎于普世性的指示器。他们向婴儿们放映一则视频,在该视频中,两个带有面孔的卡通方块(抽象到足以提炼出只与大小和冲突相关的资讯)先是阻挡住各自的道路,接着有一个卡通方块会向另外一个屈服并走开。研究人员对宝宝们对每一个卡通变异体的观看时间长短进行了测定,人们一般将其理解为反映了宝宝认为某一场景是期待中的或是意外的。结果显示,10至13个月大的宝宝,而不是8个月大的宝宝,会将大小作为哪个卡通会赢得竞赛的一个提示。由此看来,我们在非常年幼的时候就已经学到了社会等级中的某些基本法则。

发现生物燃料基因

  通过研究以奶牛之瘤胃为家的微生物,研究人员已经大大地扩展了可以解构纤维质植物材质的已知基因和基因组的名录——这是朝着将生物质转变成为生物燃料所迈出的一个重要的步骤。Matthias Hess及其同事说,这些基因和基因组的发现在过去因为相对低效率的技术而受到了严重的限制。但是,通过求助奶牛瘤胃的自然系统,这些研究人员能够对来自不同的消化系统微生物的宏基因组数据中的超过四分之一万亿的碱基进行测序,并发现了好几万个可降解植物的基因以及许多的候选蛋白。他们还装配了可在自然界分解生物质原料但却抗拒在实验室中培养的15种微生物的基因组草案。他们的研究证明,极端复杂的微生物群落可被测序以大规模地显示精确的基因,而新的微生物基因组可从那些数据中被拼接在一起。虽然Hess及其同事说,他们的方法还可应用于其他的微生物群落,但他们的发现会帮助研究人员在将来加快生物燃料的生产速度。

本文来源: 科学时报    
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