作者:田学文 来源:中国科学报 发布时间:2015/5/4 8:57:44
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4月23日《自然》杂志精选

 

封面故事:长江第一湾

本期封面所示为位于中国云南省的长江第一湾。这里有长江、澜沧江和怒江三江并流的壮丽景观,谷深最大达3公里,但也有高海拔、低深度的峡谷。人间仙境香格里拉的灵感就来自这些峡谷当中的一个。高海拔、低起伏度的地表(或称为“残遗景观”)一般被认为是隆起的古老景观,它们保留了过去的构造和环境条件。Rong Yang等人通过对西藏东南和云南省的所谓“残遗景观”进行数字地形分析,验证了关于景观演变的当前模型。他们发现,这些高山峡谷可能并不是古老的、被动隆起的地表。相反,这些景观是由于河流水系重组而在原地形成的:这样的重组使得一些河流缺水,从而不能抗衡构造隆起。

催产素对母亲行为的影响

催产素在调节社会互动和母亲行为中所起作用已经很清楚了,但我们对这种激素是怎样影响神经回路以驱动这些行为变化的却不是很了解。在这篇论文中,Robert Froemke及同事对小鼠的“幼崽恢复”行为进行了研究,发现催产素专门在左听觉皮层中调节皮层对幼崽叫声的反应。对“处女”小鼠来说,由叫声激发的反应得到增强,从而通过在左听觉皮层中使催产素输送与幼崽叫声相结合而让叫声显得更突出。这种增强是通过抑制与激发在幅度和时间上的特定平衡产生的。

多功能TRPA1受体的结构

TRP通道所有真核生物都表达,充当一系列不同物理和化学刺激的传感器。这篇论文报告了人类全长度TRPA1(有害化学物质如“山葵”的一个感觉受体)的高分辨率低温电子显微镜结构。这一膜蛋白的整体结构与以前发表的TRPV1的结构显著不同,因为TRPA1有很多锚蛋白重复域、一个位于该通道中心的四聚卷曲螺旋(它似乎充当“肌醇六磷酸”的一个结合点)和一个具有两个空隙螺旋的外空隙域。TRPA1与持续性疼痛、呼吸病和慢性瘙痒相关,所以TRPA1拮抗剂有望用作镇痛剂。

数清单个声子的数量

纳米尺度的机械谐振器在各种检测和传感应用中能提供高精度。迄今为止我们还不可能数清这种系统中单个声子(机械运动的量子)的数量,而如果能够做到这一点,那将会在量子信息领域开启新应用。Oskar Painter及同事对一个硅纳米束进行了研究,它形成模式的方式使得光学共振和机械共振能够耦合在一起。当该器件被光泵浦时,所发射出的光子(它们直接相应于声子的数量)可以采用一个标准方法被检测到。测定结果显示,在一个泵浦功率的阈限之后,发生向与激光相似的声子发射的转变,即该纳米机械谐振器的自持振荡。这一实验是在室温下进行的,但通过向低温延伸,将可以对机械系统的量子行为进行详细测试。

南美洲的灵长类动物分化

南美洲的新世界猴子(或阔鼻类)形成一个特色鲜明的类群,其起源还是一个谜。最早已知化石距今2600万年,来自玻利维亚,对解决其起源问题几乎毫无帮助。来自秘鲁亚马逊地区始新世的新化石将这个时间纪录推后了1000万年,与已灭绝非洲灵长类的相似程度大于与现存或化石阔鼻类的相似程度,说明它们与非洲的类别有密切关系。这些化石还使得猴子和豚鼠小目啮齿类动物(豚鼠及相似类群)在南美洲首次出现的时间更接近了,从而提出了关于南美洲这些特色鲜明类群之起源的更多问题。

罕见物种的患病风险

罕见物种在一个群落中所具有的优势之一是,它们受疾病影响可能较小——当一个“宿主物种”变得更为丰富时,病原体压力会增加。在对美国加州一个草地生境所作的一项研究中,Ingrid Parker等人发现,整个群落的结构也会影响患病风险。他们显示,当植物在其周围有演化关系密切的物种存在时患病较多,这反映了以下事实:很多病原体能侵害几个物种;而当其在宿主物种间传播时,它们喜欢关系密切的物种。作者建立了一个模型来预测自然群落中不同植物物种的发病率,并且成功预测了新引入植物物种所承受的疾病压力程度。他们还显示,在系统发生上关于较远的物种所具有的这一优势也许对引入种的入侵性有贡献。

线粒体触发先天免疫

越来越多的证据表明,线粒体(主要负责细胞呼吸和能量生成的细胞器)也是抗菌和抗病毒先天免疫反应的关键中心。这项研究描述了线粒体应激与抗病毒先天免疫之间的一个联系。具体来说,受疱疹病毒感染的小鼠的线粒体DNA应激,被发现会通过DNA传感器cGAS和STING IRF3应激通道的激发提高由干扰素刺激的基因表达、增强I-型干扰素反应和产生广谱抗病毒作用。

(田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)

《中国科学报》 (2015-05-04 第2版 国际)
 
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