8月4日《自然》杂志精选

2011-8-05 08:23 来源: 科学时报
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早期人类进化与林地稀疏程度的变化

  人们普遍认为,我们与现代黑猩猩的最后共同祖先生活在有林木的环境中,而在二者之间的分化在距今约500万到800万年前发生之后,原始人类生活环境中的林木便减少了。接下来我们的祖先发生了什么情况却不是很清楚,尽管人们猜测双足行走和饮食改变可能反映了生活环境向开阔的稀树草原的过渡。Thure Cerling及其同事发现,现代热带生态系统中的林木覆盖量可以被量化,而且该方法可以被延伸到地质历史时期。对来自与“地猿”等早期原始人类相关的很多地点的化石土壤所作的分析,显示了一个与稀树草原相似的环境,树木覆盖率不到40%,而不是一个人们普遍假设的那种植被较密的林地。而且,在原始人类变得更为完全依赖双足行走后,林地变得更密了、而不是更稀了。

不同人的小肠盘绕形状非常相似

  人类小肠(总长度要比人体长得多)是紧密盘绕在体腔内的,其盘绕模式在不同个体之间非常相似,而且具有人类自身的特点。根据对小鸡的肠道形态发生所作的一项研究,同时结合细胞生物学和发育生物学以及生物物理和数学模拟,研究人员发现,脊椎动物肠道的复杂盘绕形状是力学作用的一个简单结果。随着身体的生长,体内的肠道长得更快。它的两端都是固定的,并被一个称之为“肠系膜”的肌肉层悬挂着,所以会被迫盘绕起来。盘绕模式只由“肠系膜”和肠子的弹性、几何及相对生长速度决定,但各种不同的缠绕、拧转和回环具有非常强的重现性,在不同个体的同一位置以相同数量出现。

  如“颗石藻”等钙化生物对因大气中二氧化碳浓度增加而发生的海洋酸化的反应的性质,是预测未来碳循环及其对由人类活动造成变化的反馈关键。在实验室中所做实验对了解这个问题几乎没有帮助,因为它们通常所跟踪的只是所选择的某一种生物对少数几种变化了的参数作出的反应。通过分析当代表层海水样本和化石沉积芯,Beaufort等人发现,溶解的CO2的增加引起钙化速度的加快,而重度钙化的“颗石藻”形态的丰富程度则依赖于碳酸盐化学。然而,在具有低pH值的现代水域中重度钙化的“赫氏颗石藻”(Emiliania huxleyi)的意外发现,却表明海洋对CO2增加的反应是复杂的。

没有少吃 有则多吃

  在一个理想的世界里,食物供应将是有规律的和经常的,所以生物只需将正好够用的能力用于消化(消化是有代价的)。但面对不可预测的供应状况,生物则必须投入备用的消化能力,以便当有食物时它们能够消化之。Jonathan Armstrong和Daniel Schindler对食物供应动态及生物对消化的投入进行了模拟,并收集了关于38种鱼类实际消化能力的数据。他们发现,鱼类维持的消化能力要比它们实际需要的消化能力强近三倍。这种多余的消化能力表明,捕食者——猎物之间遭遇的不确定性要比人们一般所以为的大得多。

Dmrt1基因缺失导致性别转换

  Y-染色体基因Sry的存在与否,决定前体细胞是否会分化成哺乳动物胎儿中的睾丸Sertoli细胞或卵巢粒层细胞。成年卵巢中转录因子FOXL2的缺失,会导致粒层细胞“转分化”成Sertoli细胞,但雄性中关于决定性别的决策在过去被认为是稳定的。这项研究表明,事实并不是这样的:如果Dmrt1基因失去的话,成年小鼠睾丸细胞会变成卵巢细胞。在没有转录因子Dmrt1的情况下,FOXL2被激发,Sertoli细胞被重新编程为粒层细胞。