?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,在一個大面積的沉積物真核生物群落中,古細菌相對于細菌來說居支配地位。在本期Nature上,Danovaro等人報告了病毒感染在這一生態(tài)系統(tǒng)中的影響。來自232個沉積樣品的數(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碳釋放進深海中。在因其他原因缺乏資源的水域,營養(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重要角色。本期封面圖片所示為深海病毒和細菌之間的爭斗,在這一爭斗中,被病毒破壞的細菌為其他細菌提供食物。?
人類利他和合作行為形成的時間
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小孩子在特殊設計的測試(比如說游戲)中進行互動的方式,可以幫助了解人類利他和合作行為背后的機制。Fehr等人提供的證據(jù)表明,小孩子們替他人著想的偏好(在一個分享游戲和一個嫉妒游戲中,研究人員用不同的糖果作為獎賞)表現(xiàn)為一個特別的形式――對不平等的反感。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。但如果對自己有優(yōu)勢的不平等現(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會就會減少,就會傾向于選擇對其自己的社會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)象的反應的分子伴護系統(tǒng)很復雜,但蛋白誤折疊仍會出現(xiàn)。細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),酵母和哺乳動物細胞有一個細胞質(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,并將它們引導向兩個包裹體當中的一個。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,引導到一個并列核質(zhì)量控制腔中;包括與疾病相關的亨廷頓蛋白和鋸蛋白在內(nèi)的不可溶的蛋白聚合體,將被封存在一個與自噬性通道相關的胞液包裹體中。
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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,但我們對控制冰層體積的機制的認識仍有很大空白。北半球被認為在直到晚上新世大規(guī)模冰川形成過程開始之前(距今約300萬年前)有超過3000萬年幾乎沒有冰層。人們曾提出幾個假設來解釋當時格陵蘭冰層的增長?,F(xiàn)在,利用一個完全耦合的大氣―海洋環(huán)流模型和一個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的主要驅(qū)動因素為大氣二氧化碳濃度的下降。其他的假設(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”的超級計算機模擬
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地球磁場是由電流在地核中流動產(chǎn)生的。計算機模擬在提高我們對這一“地球發(fā)電機”體系認識中曾經(jīng)扮演了一個重要角色,但在與地核直接相關的參數(shù)范疇內(nèi)進行數(shù)值模擬卻超出了當今超級計算機的能力。現(xiàn)在,一臺名為“Earth Simulator”的計算機(世界上最快的計算機之一)被用來運行一個“地球發(fā)電機”模擬程序,該模擬是迄今與實際情況最接近的模擬。在該模擬中,研究人員發(fā)現(xiàn),對流和磁場結(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,你也許不能集中注意力或缺乏乙酰膽堿。皮層感覺處理由選擇性注意力進行重要的調(diào)制,但這種調(diào)制是怎樣調(diào)控的卻是一個長期未能解決的問題。在用恒河猴進行的訓練――讓猴子探測一個閃爍的物體而忽略附近另一個閃爍的物體的實驗中,向視覺皮層中施用神經(jīng)傳輸物質(zhì)乙酰膽堿,可增強猴子的表現(xiàn)。施用毒蕈堿(而不是尼古?。┺卓箘?,會產(chǎn)生相反的效應。這表明,該實驗也許確定了讓我們能夠排除其他刺激、同時集中注意力于某一特定事項的大腦機制。
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資訊來源:科學時報