2月3日《自然》杂志精选

2011-2-09 08:53 来源: 科学时报
642 收藏到BLOG

封面故事:太阳系外的“太阳系”

  NASA的Kepler航天器是一个设计用来检测和研究太阳系外行星的空间天文台,是当这些行星在穿越其主星的盘时对其进行检测和研究的。最近该航天器有一个重大发现:它发现了一个由六个行星组成的体系,该体系绕一个名叫Kepler-11的、与太阳相似的恒星运转。其中五个行星的轨道周期在10天和47天之间,这些周期对于大小和质量都已测量出来的行星来说是最小的。第六个,也是最外面的一个行星迄今为止还没有得到很好的定性。很少有恒星有超过一个以上已知的穿越行星,而且此前尚未发现有超过三个以上穿越行星的恒星。这一新发现的体系在接近“共平面”方面很像我们自己的太阳系。Kepler在今后一段时间还将继续返回关于Kepler-11及其行星的数据,所以它应能证明有关太阳系形成和演化的研究工作的一个具有普遍性的很有价值的模型。

Henize 2-10中心发现一个袖珍型射电源

  Henize 2-10(一个相对来说在我们附近的蓝色袖珍型矮星系)中的“星爆”引起天文学家关注已有几十年了,部分是由于其惊人的恒星形成速度——其恒星形成速度是“大麦哲伦云”的10倍。现在,在厘米射电波长及近红外波长对Henize 2-10所做的一项研究,显示其中心有一个袖珍型射电源,这与一个硬X射线源在空间上巧合。该发现表明存在一个在活跃吸积的大质量黑洞,但却是一个与“核球”、“核星团”或任何其他明确定义的“核”都不相关的黑洞。这意味着Henize 2-10可能反映了以前没有观测到的黑洞和星系演化的一个早期阶段。

利用LCLS X射线激光进行生物成像

  位于斯坦福的新的“飞秒硬X射线激光装置”(LCLS)的启动,让人们对生物成像的一个新时代充满了期待。强烈的超短X射线脉冲允许在辐射损坏发生之前对小的结构进行衍射成像。本期Nature上两篇论文介绍的“概念证明”实验显示了LCLS的工作情况。Chapman等人通过不能在大晶体中成长的大分子的纳米晶体对结构确定问题进行了研究。他们从膜蛋白“光合体系-I”的一系列纳米晶体获得了超过300万衍射图,并为该蛋白生成了一个三维数据集。

造成5000年前大气甲烷浓度异常增加的自然原因

  关于人类通过温室气体排放影响全球气候已有多长时间的问题,对于了解气候系统的敏感度具有根本性意义。所以,人们对发生在距今大约5000年前的、大气中甲烷浓度的一次明显异常增加(如在极地冰核中所记录的那样)很感兴趣。对甲烷浓度的增加所作的解释包括非常早的农业活动及天然湿地排放量的增加等。现在,对上次冰期全球甲烷水平所做的一系列新的气候和湿地模拟表明,甲烷浓度的增加可以用地球轨道构形的自然变化来解释,南半球热带地区排放量的增加与由岁差诱导的季节性降水的变化有关。

杂草生物控制效果波动的原因

  在多数年份,能够形成草甸的侵略性杂草槐叶苹,在卡卡度国家公园的河流中都能通过槐叶苹象鼻虫成功得到控制,这种象鼻虫是在上个世纪80年代作为一种生物控制手段引进的。然而,在有些年份,控制却是不完全的。现在,这种情况被归于一种众所周知、但却未被完全了解的生态现象——替代性稳定态。当这样的状态出现时,它们对生态系统管理造成严重问题,但大多数被研究的案例却属于非常稳定的状态,它们只有在经过重大扰动后才罕见地发生变化。不过在“槐叶苹/槐叶苹象鼻虫”的例子中,水供应条件的经常变化造成“弱稳定态”之间发生变化,在这些状态中,控制措施可以是有效的,也可以是无效的。

七鳃鳗的“类胸腺”和脊椎动物的免疫系统

  演化生物学家对七鳃鳗(无颌鱼,起源于脊椎动物向有颌类和无颌类分化的早期阶段)的免疫系统特别感兴趣。有关七鳃鳗的“另类”免疫系统与今天有颌类脊椎动物的免疫系统之间的差别人们已经进行了很多研究,但最近关于七鳃鳗有与B细胞和T细胞相似的淋巴细胞(这些细胞是有颌类脊椎动物的适应性免疫反应的核心)的发现,让人们更加重视寻找二者之间相似性的工作。对七鳃鳗所做的组织学研究未能发现一个与哺乳动物胸腺(产生T-淋巴细胞的器官)相当的器官。现在,基因表达分析显示,在七鳃鳗幼虫的鳃丝端部存在以前没有识别出的、与胸腺相似的结构(被称为“类胸腺”)。这说明,有颌类和无颌类脊椎动物的共同祖先也许不仅有与T细胞和B细胞相似的淋巴细胞,而且有供它们发育的、在解剖上截然不同的组织。