4月19日《科学》杂志内容精选

2013-5-02 00:03 来源: 中国科学院
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  环境压力促母亲帮助后代

  一项新的研究显示,受到拥挤生活环境压力的怀孕中的母亲会在无意之中不断地为她们的后代作好取得成功的准备。母亲的影响可为其尚未出生的孩子针对出生以后可能会面临的情况作好准备,然而,迄今为止,人们对涉及这一过程的信号和机制还知之甚少。在一个为期22年的红松鼠研究中,Dantzer及其同事在红松鼠数量波动很高的年份中观察到了红松鼠后代的快速生长率。快的生长速度在高密度环境中是一种非常有利的特质,因为它可以帮助一个新生幼崽胜过它周围的许多其他的幼崽。研究人员在此推测,高密度触发了他们在新生红松鼠中观察到的适应性的快速生长。为了测试他们的假说,他们用实验方法为红松鼠模拟了高密度环境——即对红松鼠短促尖利的声音(这是它们为维护其地盘而发出的声响)进行录音回放。实验组的情况比对照组环境的密度高出6倍,而且这种环境确实让红松鼠生出了快速生长的后代。研究人员还发现,通过声音回放而感受生存密度增加的雌性红松鼠在妊娠期间有着明显增高的糖皮质激素浓度。一个对雌性红松鼠所作的为期6年的分析显示,这一糖皮质激素的增加与其后代的快速生长相关。此外,研究人员观察到,由那些糖皮质激素水平增高的母亲所生的红松鼠幼崽比那些由具有正常糖皮质激素浓度的母亲所生幼崽的生长速度要快41%。这项研究证明了一个存在于哺乳动物母体中的生理变化的清楚的触发因子——即增高的种群密度——该生理变化可促进其后代的生存能力,而且这种触发因子为这一变化的发生提供了机制。研究也同时显示,后代生长优势不是简单的由母亲照顾增加所得到的结果。

  开普勒航天器发现可能有水太阳系外行星

  美国航空航天局(NASA)的开普勒航天器——它是在2009年发射的,而发射目的是为了发现环绕其他恒星做轨道运行的地球样行星,到目前为止开普勒航天器已经发现了5颗行星;它们都环绕着一颗叫做开普勒-62的遥远恒星做轨道运行——它们中有2颗似乎处于该恒星的可居住区域,理论上水在那里是可以存在的。William Borucki 及其同事介绍了这些发现并对这5颗叫做开普勒b、c、d、e及f的太阳系外行星进行了描述。据这些研究人员披露,2颗最外围的行星(开普勒-62e和f)为超级地球大小的行星,这意味着它们的半径大约在地球半径的1.25到2倍之间,且它们是在恒星开普勒-62的可居住区域中做轨道运行的。这2颗太阳系外行星分别受到1.2倍和0.41倍的地球太阳辐射量且如果它们有水和大气层的话,这些研究人员说,那么理论上这些行星可在其表面上保有液态水。

  确定宝宝意识的开端

  研究人员在婴儿的神经系统中发现了一个能可靠确认视觉意识开端的信号——而视觉意识是指能够看见并记住所见东西的能力。在此之前,要证明婴儿对任何类型的意识有知觉一直是富有挑战性的,因为婴儿无法报告他们是否看到了一个短暂呈现的视觉场景。即便是他们展示了可检测到的表明其有意识的行为(如眼睛运动),当证明与有意识感知相关的脑部活动不存在时,这些同样的行为在成年人中也可被观察到。因此,针对婴儿意识的可靠的神经学标志才是有用的。此前,针对成年人意识的研究记录了与成年人对其环境感知有关的脑部活动的明显变化。现在,Kouider及其同事确认了婴儿大脑中相应的神经学标志。在对5~15个月大的孩子的脑部活动进行检查之后,他们证明,当短暂地让成年人观看一张面孔并由这些成年人报告说他们知道自己看到了这张面孔时,在这些成年人的大脑中出现的一系列明显的神经学事件也可在进行这项作业的婴儿的大脑中被检测到。这种情况在所研究的各个年龄组的婴儿中都是成立的,尽管在年龄较大的婴儿中的信号传导要更强且持续时间更久。这一研究的结果揭示,对环境有意识地进行处理的阶段最早可出现在5个月大的婴儿大脑之中。该研究还给人们提供了一种候选的意识感知标志,这一感知标志可能有利于评估处于微意识状态(这些人无法提供口头报告)的个人是否能够感知他们的环境。这些结果也可为那么致力于理解疼痛知觉以及致力于理解麻醉对婴儿的影响的医生提供帮助,目前人们对以上这两个方面都知之甚少。

  蚂蚁按年龄次序行进

  一项新的研究显示,如果你是一只中年的蚂蚁,那么与比你年轻的以及那些比你年长的蚂蚁相比,你很可能会更多地在你们的领地中游走,而且你的社交网络可能也较薄弱。为了维护它们复杂的群落结构,蚂蚁必须执行多种任务。这些任务包括抚育幼蚁、清理蚁巢及觅食。尽管有许多关于社会性昆虫的劳动分工的研究,但人们仍不清楚个体蚂蚁是如何知道要从事哪种工作的。Mersch及其同事在为期41天的过程中用网格化热点图来持续性地监测6个蚁群中的每一个蚂蚁。他们希望知道个体蚂蚁的角色,在蚁巢区域不同位置内蚂蚁的活动模式和互动以及角色间的转变。研究人员确认,蚂蚁角色的分布随着时间的改变而变化;较年轻的蚂蚁为护理者而最年长的蚂蚁则从事觅食工作。担任护理工作的蚂蚁还处在接近蚁巢内部的地方,而觅食蚂蚁则在蚁巢的边缘从事工作。通过研究这些不同群组内个体蚂蚁的互动率,研究人员还显示,担任护理的蚂蚁及从事觅食的蚂蚁——它们与其同阶层的蚂蚁在空间上紧密互存——都是相当合群的。相比之下,中年的蚁巢清扫者则更多地按空间进行分布——它们的位置不限于在蚁巢的内部或外部——且它们与其他的蚁巢清扫者有着较弱的社会性互动。这些结果凸显了对空间的恪守是蚂蚁群落内网络互动的一个关键性的调节因子。