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8月28日《自然》杂志精选

日期: 2008-09-03
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 封面故事:

病毒在深海沉积物生态系统中的作用 
 
深海沉积物含有大量以微生物质形式存在的碳,这一生态系统的动态只是到现在才正在被确定。上期Nature上的一篇论文指出,在一个大面积的沉积物真核生物群落中,古细菌相对于细菌来说居支配地位。在本期Nature上,Danovaro等人报告了病毒感染在这一生态系统中的影响。来自232个沉积样品的数据表明,病毒的产量是非常高的。病毒感染能使真核生物质产量减少80%以上(在1000米深度之下接近100%),从而将大量溶解的有机碳释放进深海中。在因其他原因缺乏资源的水域,营养物的这种注入尤为重要。因此,病毒在全球生物地球化学循环、深海代谢和我们生物圈最大生态系统的总体功能方面似乎扮演一个重要角色。本期封面图片所示为深海病毒和细菌之间的争斗,在这一争斗中,被病毒破坏的细菌为其他细菌提供食物。
 
人类利他和合作行为形成的时间
 
小孩子在特殊设计的测试(比如说游戏)中进行互动的方式,可以帮助了解人类利他和合作行为背后的机制。Fehr等人提供的证据表明,小孩子们替他人着想的偏好(在一个分享游戏和一个嫉妒游戏中,研究人员用不同的糖果作为奖赏)表现为一个特别的形式――对不平等的反感。这种行为模式在3岁和8岁之间形成。三四岁的小孩大多数都行为自私,而到了七八岁,他们绝大多数都更愿意接受可消除不平等的资源分配。但如果对自己有优势的不平等现象的消除涉及到高成本分享的话,他们选择平均分配的机会就会减少,就会倾向于选择对其自己的社会群体成员有利的分配方式。这些发现表明,平均行为和狭隘行为都有着很深的发育根源。
 
误折叠蛋白的处理方式
 
尽管能够催化将多肽折叠成其最终天然构象的反应的分子伴护系统很复杂,但蛋白误折叠仍会出现。细胞的健康状况取决于它怎样剔除误折叠的蛋白。Kaganovich等人发现,酵母和哺乳动物细胞有一个细胞质量控制通道,该通道能够将可溶的和不可溶的蛋白聚合体区分开来,并将它们引导向两个包裹体当中的一个。能够被蛋白酶体降解的或能够被重新折叠的可溶误折叠蛋白,将被作为目标,引导到一个并列核质量控制腔中;包括与疾病相关的亨廷顿蛋白和锯蛋白在内的不可溶的蛋白聚合体,将被封存在一个与自噬性通道相关的胞液包裹体中。
 
造成上新世大范围冰川形成的因素
 
尽管从气候变化角度讲,冰层稳定性很重要,但我们对控制冰层体积的机制的认识仍有很大空白。北半球被认为在直到晚上新世大规模冰川形成过程开始之前(距今约300万年前)有超过3000万年几乎没有冰层。人们曾提出几个假设来解释当时格陵兰冰层的增长。现在,利用一个完全耦合的大气―海洋环流模型和一个冰层模型所作的一次新的模拟表明,格陵兰冰层在上新世增长的主要驱动因素为大气二氧化碳浓度的下降。其他的假设(巴拿马海洋通道的闭合、厄尔尼诺的终止和构造隆起等)在这一模型中不足以触发大范围的冰川形成。
 
“地球发电机”的超级计算机模拟
 
地球磁场是由电流在地核中流动产生的。计算机模拟在提高我们对这一“地球发电机”体系认识中曾经扮演了一个重要角色,但在与地核直接相关的参数范畴内进行数值模拟却超出了当今超级计算机的能力。现在,一台名为“Earth Simulator”的计算机(世界上最快的计算机之一)被用来运行一个“地球发电机”模拟程序,该模拟是迄今与实际情况最接近的模拟。在该模拟中,研究人员发现,对流和磁场结构都与在低分辨率模拟中所获得的发现在定性上有所不同,其中对流的形式为层柱形或呈辐射状分布的层状喷射流,而不是像以前所观察到的柱形蜂窝状结构。
 
乙酰胆碱可增强排除干扰的能力
 
如果你发现自己需要重新阅读这段内容,那么也许它写得并不好;或者说,你也许不能集中注意力或缺乏乙酰胆碱。皮层感觉处理由选择性注意力进行重要的调制,但这种调制是怎样调控的却是一个长期未能解决的问题。在用恒河猴进行的训练――让猴子探测一个闪烁的物体而忽略附近另一个闪烁的物体的实验中,向视觉皮层中施用神经传输物质乙酰胆碱,可增强猴子的表现。施用毒蕈碱(而不是尼古丁)拮抗剂,会产生相反的效应。这表明,该实验也许确定了让我们能够排除其他刺激、同时集中注意力于某一特定事项的大脑机制。
 
(更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
资讯来源:科学时报


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