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10月27日《自然》杂志精选
  文章来源: 发布时间:2005-10-28 【字号: 小  中  大   


帮助他人有什么好处?

人类社会是建立在利他的和合作的互动关系的基础之上的。我们容易理解自然选择为什么有利于强者和自私者,不容易理解无私行为为什么会受到鼓励。“间接互利”(概括起来就是“我帮你,其他人就会帮我”)正在成为一种也许是最有说服力的解释。Nowak和Sigmund对关于由“间接互利”推动的合作演化的最新研究工作作了评述。他们将“间接互利”比作“囚犯困境”这样的关于直接互利的相关游戏。从基于经济互动关系的一个出发点开始,这个领域的研究工作正在提出这样一些问题:信任和决策的生理基础是什么?个人声誉和社会偏见的作用是什么?语言是怎样出现的?

用硅/锗芯片处理光信号

硅芯片在电子学领域居支配地位,而光纤在长距离信息传输领域居支配地位。科学家最近已经研制出了能够调制光的硅装置。虽然这些装置已经让我们看到了希望,但它们仍然要依靠硅器件本身的弱的物理机制。现在,来自斯坦福大学和惠普公司帕洛阿图实验室的一个研究小组研制出了生长在硅上的很薄的锗“量子井”结构,它们能产生一个很强的量子力学效应,该效应能够将光束打开和关闭。它们的性能与迄今最好材料的性能不相上下。这个成果也许可让硅/锗芯片既能处理电子信号,又能处理光信号,从而将计算和通信在集成芯片水平上统一起来。

白垩纪海洋表面温度的季节变化

白垩纪(距今1.44亿~6500万年前)一般被认为是地球气候系统处于温室状态的一个很好的例子,在白垩纪中期北极气温高达20摄氏度。但我们关于白垩纪海洋表面温度的知识在很大程度上基于微化石,它们不能提供任何关于亚年度变化的信息。加勒比和地中海一带大型厚双壳贝类壳内的氧同位素组成是一个有所不同的数据集:不同贝壳之间的差异是海面温度季节变化的一个度量。厚壳蛤是已经灭绝的双壳贝类,生活在低纬度温暖的浅海中,其中有些会长出怪异的、偶尔还会很大的贝壳。

鲨鱼的肌肉和体温

鲸是哺乳动物和热血动物,鲨鱼是鱼类,基本上是冷血动物。但要在北太平洋的冷水中生存,马哈鲨已经变成温血动物,能够维持一个高于周围环境的核心体温,这对不停游泳的动物应当是一个好的演化。对马哈鲨肌肉组织所做的一项研究表明,这种动物已经是非常专业化的温血动物,其用于连续游泳的红色需氧肌肉非常像哺乳动物的肌肉,只在一个狭窄的、升高的温度范围内发挥功能。这些肌肉在冷水温度下是不能发挥功能的,尽管其驱动爆发式游泳的白色肌肉在冷水环境中能够正常发挥功能。

强化作用下的物种形成

物种的形成对于演化生物学家来说仍然是一个难解之谜。一种普遍接受的机制,即异地物种形成,认为地理上的彼此分离是物种形成的前提,因为彼此分离的种群之间会产生分异。没有地理分离的物种形成需要自然选择的直接作用通过加强行为差异完成物种形成,这个过程被称为强化作用。至少在理论上是这样,现在研究人员已经在野生环境中向我们展示了通过强化作用进行的物种形成,这项研究是在澳大利亚昆士兰的热带雨林中常见的绿眼树蛙的一个种群中进行的。强化作用不仅能产生新物种,而且能驱动快速的异地物种形成。

隐球菌的同性交配现象

隐球菌的一个毒性菌种1999年在加拿大温哥华岛上出现,引起脑膜炎流行,目前仍在该地区感染人类和动物。令人不解之处在于,该真菌通常仅限于热带地区,长在桉树上,只是偶尔感染动物和人类。遗传学家现在发现,该真菌所引起的脑膜炎在温哥华岛上的流行,是进入澳大利亚的温和的病原性菌种与当地一种在鸽子粪便中发现的名为Cryptococcus neoformans的酵母在遗传上结合的结果,只有在免疫系统出现问题的寄主身上才有致病作用。引人注目的是,这两种真菌是通过性生殖结合而产生一种杂合的毒性菌种的,尽管它们二者属于同一个“性别”。

信号分子Wnt3对成年海马体的影响

成年大脑中的神经干细胞/先驱细胞能够产生大脑中的两种主要细胞类型:神经胶质细胞(不是神经细胞)和活性神经细胞或称神经元。神经元只在大脑中两个区域产生。现在,研究人员发现了一个指示成年神经干细胞产生神经元而不是神经胶质细胞的蛋白家族。研究表明,信号分子Wnt3是在成年海马体(大脑中一个据信与学习过程和记忆形成有关的区域)中产生神经元的关键条件。这些研究结果最终也许可帮助开发修复由疾病或外伤引起的大脑损伤的治疗方法。

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