封面故事：飓风的预测
2004年的美国飓风季节是有记录的最坏的飓风季节之一，有四次飓风在8月和9月袭击了佛罗里达，保险公司需要理赔的金额超过230亿美元。对飓风登陆活动做准确地季节性预测，将会就可能遭受的损失程度的高低向行政机构和企业做出预警。通过利用北美、东太平洋和北大西洋上空7月份存在的“对流层高度平均风异常”，可对下一飓风季节在美国登陆的飓风的总风能做出比较精确的预测。本期封面图片(由威斯康星大学麦迪逊分校空间科学与工程中心提供)是2004年8月和9月接近佛罗里达的飓风Charley、Frances、Ivan 和Jeanne的一幅组合卫星图像。
影响物种数量的因素
了解为什么地球上某些地方比其他地方物种更多一直是演化生物学家们感兴趣的问题，对保护生物学家也有实践意义。岛屿是研究这种事情的最佳地方，经典理论表明，一个岛屿上的物种数量与岛屿的大小及其与其他岛屿的距离有关，当然也与其他因素有关。现在，Emerson和Kolm发现了推动物种形成的另一因素：在第一个地方所存在的物种数量。对加那利和夏威夷群岛上的节肢动物群落和开花植物群落所做的分析，支持这一新理论：在一个给定地区物种数量越多，这些物种内发生演化性变化的概率越高。
极端环境中的“石内群落”
暴露在地球表面上的岩石的外面几毫米一般都有光合作用微生物群落。在极端环境中，这些“石内群落”经常是主要生命形式。“极端”肯定是描述美国黄石国家公园地热环境中的极酸性岩石中微孔空间的一个合适的词，但在这个空间中现在已经发现了一个微生物群落，主要由光合作用藻类和大量以前未知的分支杆菌物种组成。这一发现的有趣之处是，在矿化作用下，这个群落能在地质记录中沉积下生物签名，并为了解与地热环境有关的古生物提供线索。据此可以推断，(其中的生物)死亡了的地热系统也许是寻找火星上过去生命证据的好地方。
在一个芯片上进行NMR测定
“核磁共振”(NMR)是一种被普遍采用的分析技术，是“磁共振成像”(MRI)的基础，它跟踪的是原子核的一种被称为自旋的量子力学性质，在原子核的自旋中，每个原子核的行为就像一块微小的磁铁。通常需要大型线圈和体积非常大的样品来直接探测这些磁铁。但一个新的系统使得研究人员有可能直接探测自旋，从而允许在一个半导体芯片上对一个纳米尺度的样品进行NMR测定。该系统还能比传统NMR对原子核有更大的控制，并且对于量子计算也是有意义的，因为它能探测包含多个自旋级别的原子核，而这样的原子核是可用在多“量子位”记忆装置中的系统之一。
稻瘟病菌的基因组序列测定
现在，世界上最主要的作物之一水稻的最具破坏性的病原体的基因组序列已经测定完成了。稻瘟病菌是第一种被测定的真菌性植物病原体基因组，由于水稻的基因组已经被测序，所以它为研究寄主与病原体之间的关系提供了一个独特的机会。本研究早期的发现包括一个家族的G-蛋白，与参与破坏寄主防卫系统的受体耦合在一起；一个对这种病原体有特效的杀菌剂的候选目标。该基因组在过去曾被其他基因元素入侵，很可能有助于在遇到新引进的有抗病能力的水稻品种时迅速发生演化。
北大西洋地区的“8200年前事件”
大约8200年前，北大西洋地区经历了一场剧烈的寒冷事件，持续了几百年，是由流进该海洋中的融化水和“北大西洋深层水”的形成过程速度减缓引起的。人们通常假设，这一寒冷事件产生了近乎全球性的影响。但Rohling和Plike对古气候数据进行了分析研究，发现了能够挑战这一观点的证据。他们提出，这一所谓的“8200年前事件”是叠加在一个时间更长的寒冷气候异常事件之上的，后者的影响可能超过了北大西洋地区。
同性交配：神秘的伴侣
病原体Cryptococcus neoformans的性生活是相当神秘的。这种真菌(它是造成艾滋病患者发病的一个常见因素)有两个交配类型：alpha和a，而临床分离菌种绝大多数属于alpha型。两个交配类型之间的性交很少见，但现在该交配过程(只涉及alpha细胞，以前被认为是严格的有丝分裂，是无性的)被发现是性周期的一种不寻常形式。同一交配类型的伙伴之间的这种性周期的一些方面让人们想起很多昆虫和多细胞真核生物所发生的单性生殖。因为alpha交配类型已经被与毒性联系在了一起，所以这些研究结果对于致病机理研究也有意义。 |
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