?封面故事:
病毒在深海沉積物生態(tài)系統(tǒng)中的作用?
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深海沉積物含有大量以微生物質(zhì)形式存在的碳,這一生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)只是到現(xiàn)在才正在被確定。上期Nature上的一篇論文指出,在一個(gè)大面積的沉積物真核生物群落中,古細(xì)菌相對(duì)于細(xì)菌來(lái)說(shuō)居支配地位。在本期Nature上,Danovaro等人報(bào)告了病毒感染在這一生態(tài)系統(tǒng)中的影響。來(lái)自232個(gè)沉積樣品的數(shù)據(jù)表明,病毒的產(chǎn)量是非常高的。病毒感染能使真核生物質(zhì)產(chǎn)量減少80%以上(在1000米深度之下接近100%),從而將大量溶解的有機(jī)碳釋放進(jìn)深海中。在因其他原因缺乏資源的水域,營(yíng)養(yǎng)物的這種注入尤為重要。因此,病毒在全球生物地球化學(xué)循環(huán)、深海代謝和我們生物圈最大生態(tài)系統(tǒng)的總體功能方面似乎扮演一個(gè)重要角色。本期封面圖片所示為深海病毒和細(xì)菌之間的爭(zhēng)斗,在這一爭(zhēng)斗中,被病毒破壞的細(xì)菌為其他細(xì)菌提供食物。?
人類利他和合作行為形成的時(shí)間
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小孩子在特殊設(shè)計(jì)的測(cè)試(比如說(shuō)游戲)中進(jìn)行互動(dòng)的方式,可以幫助了解人類利他和合作行為背后的機(jī)制。Fehr等人提供的證據(jù)表明,小孩子們替他人著想的偏好(在一個(gè)分享游戲和一個(gè)嫉妒游戲中,研究人員用不同的糖果作為獎(jiǎng)賞)表現(xiàn)為一個(gè)特別的形式――對(duì)不平等的反感。這種行為模式在3歲和8歲之間形成。三四歲的小孩大多數(shù)都行為自私,而到了七八歲,他們絕大多數(shù)都更愿意接受可消除不平等的資源分配。但如果對(duì)自己有優(yōu)勢(shì)的不平等現(xiàn)象的消除涉及到高成本分享的話,他們選擇平均分配的機(jī)會(huì)就會(huì)減少,就會(huì)傾向于選擇對(duì)其自己的社會(huì)群體成員有利的分配方式。這些發(fā)現(xiàn)表明,平均行為和狹隘行為都有著很深的發(fā)育根源。
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誤折疊蛋白的處理方式
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盡管能夠催化將多肽折疊成其最終天然構(gòu)象的反應(yīng)的分子伴護(hù)系統(tǒng)很復(fù)雜,但蛋白誤折疊仍會(huì)出現(xiàn)。細(xì)胞的健康狀況取決于它怎樣剔除誤折疊的蛋白。Kaganovich等人發(fā)現(xiàn),酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞有一個(gè)細(xì)胞質(zhì)量控制通道,該通道能夠?qū)⒖扇艿暮筒豢扇艿牡鞍拙酆象w區(qū)分開來(lái),并將它們引導(dǎo)向兩個(gè)包裹體當(dāng)中的一個(gè)。能夠被蛋白酶體降解的或能夠被重新折疊的可溶誤折疊蛋白,將被作為目標(biāo),引導(dǎo)到一個(gè)并列核質(zhì)量控制腔中;包括與疾病相關(guān)的亨廷頓蛋白和鋸蛋白在內(nèi)的不可溶的蛋白聚合體,將被封存在一個(gè)與自噬性通道相關(guān)的胞液包裹體中。
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造成上新世大范圍冰川形成的因素
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盡管從氣候變化角度講,冰層穩(wěn)定性很重要,但我們對(duì)控制冰層體積的機(jī)制的認(rèn)識(shí)仍有很大空白。北半球被認(rèn)為在直到晚上新世大規(guī)模冰川形成過(guò)程開始之前(距今約300萬(wàn)年前)有超過(guò)3000萬(wàn)年幾乎沒(méi)有冰層。人們?cè)岢鰩讉€(gè)假設(shè)來(lái)解釋當(dāng)時(shí)格陵蘭冰層的增長(zhǎng)?,F(xiàn)在,利用一個(gè)完全耦合的大氣―海洋環(huán)流模型和一個(gè)冰層模型所作的一次新的模擬表明,格陵蘭冰層在上新世增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素為大氣二氧化碳濃度的下降。其他的假設(shè)(巴拿馬海洋通道的閉合、厄爾尼諾的終止和構(gòu)造隆起等)在這一模型中不足以觸發(fā)大范圍的冰川形成。
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“地球發(fā)電機(jī)”的超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬
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地球磁場(chǎng)是由電流在地核中流動(dòng)產(chǎn)生的。計(jì)算機(jī)模擬在提高我們對(duì)這一“地球發(fā)電機(jī)”體系認(rèn)識(shí)中曾經(jīng)扮演了一個(gè)重要角色,但在與地核直接相關(guān)的參數(shù)范疇內(nèi)進(jìn)行數(shù)值模擬卻超出了當(dāng)今超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力。現(xiàn)在,一臺(tái)名為“Earth Simulator”的計(jì)算機(jī)(世界上最快的計(jì)算機(jī)之一)被用來(lái)運(yùn)行一個(gè)“地球發(fā)電機(jī)”模擬程序,該模擬是迄今與實(shí)際情況最接近的模擬。在該模擬中,研究人員發(fā)現(xiàn),對(duì)流和磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)都與在低分辨率模擬中所獲得的發(fā)現(xiàn)在定性上有所不同,其中對(duì)流的形式為層柱形或呈輻射狀分布的層狀噴射流,而不是像以前所觀察到的柱形蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
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乙酰膽堿可增強(qiáng)排除干擾的能力
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如果你發(fā)現(xiàn)自己需要重新閱讀這段內(nèi)容,那么也許它寫得并不好;或者說(shuō),你也許不能集中注意力或缺乏乙酰膽堿。皮層感覺(jué)處理由選擇性注意力進(jìn)行重要的調(diào)制,但這種調(diào)制是怎樣調(diào)控的卻是一個(gè)長(zhǎng)期未能解決的問(wèn)題。在用恒河猴進(jìn)行的訓(xùn)練――讓猴子探測(cè)一個(gè)閃爍的物體而忽略附近另一個(gè)閃爍的物體的實(shí)驗(yàn)中,向視覺(jué)皮層中施用神經(jīng)傳輸物質(zhì)乙酰膽堿,可增強(qiáng)猴子的表現(xiàn)。施用毒蕈堿(而不是尼古?。┺卓箘?,會(huì)產(chǎn)生相反的效應(yīng)。這表明,該實(shí)驗(yàn)也許確定了讓我們能夠排除其他刺激、同時(shí)集中注意力于某一特定事項(xiàng)的大腦機(jī)制。
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資訊來(lái)源:科學(xué)時(shí)報(bào)