来源:中国科学报 发布时间:2015/6/10 8:56:10
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5月29日《科学》杂志精选

 

 

末次冰期中北方的冰导致南方下雨

据一项新的研究披露,在末次冰期中从格陵兰冰盖掉落并进入北大西洋的大批冰山常常会增加热带甲烷的产生;末次冰期指的是11万年前至1.2万年前这段时间。这些发现解释了高纬度事件是如何影响热带气候情况的,且它们透露了气候突变的基础机制。这些冰山大规模排入大西洋的事件被称作海因里希事件,研究人员多年来一直想知道它们究竟是气候变化之因或果。如今,Rachael Rhodes和同事用采自南极的一个冰芯来组建从大约6.72万年前至9800年前这段时间内大气中甲烷浓度的记录。研究人员发现,热带甲烷产生的尖峰与四次重大的海因里希事件相对应;热带甲烷产生的尖峰通常与该地区降雨量的增加相关。他们接着用电脑模拟来调节当时热带降雨的分布。基于他们的发现,Rhodes等人提出,由海因里希事件而添加到北大西洋中的冷的淡水可能削弱了大西洋经向翻转环流(AMOC),或至少令其较为缓慢地搅动;AMOC是一种与全球气候有关的重要海洋循环。该过程的放缓转而可能增加了南半球陆地上的降雨,并引起赤道附近甲烷的增加。他们说,尽管大批冰山或能在长达500年中一直漂浮着,但每个海因里希事件对气候的影响可能会持续740年至1520年。

研究人员用光战胜小鼠健忘症

恐惧记忆的行为表达。在初始(未学习的)状态,小鼠没有获得条件特异性的记忆印记。在学习过的记忆状态,小鼠得到了一种突触增强的恐惧记忆印记,它使得小鼠会在恐惧环境中表现出冻住行为。在遗忘状态,蛋白合成抑制在小鼠中导致了被中断的及突触减弱的恐惧记忆印记,使得小鼠在恐惧环境中不再会引起冻住行为。研究人员说,小鼠的已经丧失稳定并被忘却的记忆仍然可以通过用光激活记忆印迹而被找回;记忆印迹指的是在记忆被编码时特殊的神经元放电模式。这些发现对记忆整合提出了新的阐述;记忆整合是新的、不稳定记忆转变成为稳定、长期记忆的过程。在此之前,研究人员一直想知道记忆整合是否依靠这些记忆痕迹的稳定性。但Tomás Ryan和同事显示,在有着逆行性遗忘的小鼠中情况并非如此。研究人员首先研究了在一种恐惧调适练习中的健康小鼠的海马神经元,并观察到,记忆印迹细胞比非记忆印迹细胞有着更强的突触和更致密的树突棘。他们用一种光敏蛋白来标记那些记忆印迹细胞,并接着在24小时后给他们的某些小鼠注射一种被称作茴香霉素(ANI)的蛋白合成抑制剂。ANI降低了小鼠记忆印迹细胞的突触强度和树突棘密度,导致注射过的小鼠忘却了前一天所经历的恐惧调适。出人意料的是,通过激活在恐惧调适时被标记该光敏蛋白的记忆印迹细胞,Ryan和他的团队能够用光来克服这种逆行性遗忘,并恢复小鼠的恐惧记忆。总之,这些结果提示,编码记忆需要记忆印迹细胞,而在这些细胞中突触的加强在找回记忆的过程中起着某种关键的作用。他们说,研究人员在研究记忆整合时所用的光遗传学方法可能还适用于其他的遗忘症(如阿尔茨海默氏症)实验和临床案例。

对高效能源转换器的清晰观察

Xiaochun Qin和同事给出了一种重要植物蛋白超级复合物的高分辨率晶体结构,从而对一种极端有效的太阳能转换器提出了新的阐释。许多植物的光合作用依赖于大型的光捕获复合物I(LHC1),它环绕着I号光合体系(PSI),并能捕获阳光。LHC1能将它吸收的能量转移至PSI核心,在那里,它被接近100%地转变为化学能。先前的研究以低分辨率解析了豌豆植物的PSI-LHC1结构,揭示了某些色素和蛋白的存在。但Qin等人如今给出了更为详细的2.8埃分辨率的结构,它显示了这些辅助因子是如何排列和组织的。他们的发现凸显了特定色素(如叶绿素和类胡萝卜素)在数个关键性的能量转移相互作用时的取向。总之,他们提供了一个理解光合作用机制的结构基础。

(本栏目文章由美国科学促进会独家提供)

《中国科学报》 (2015-06-10 第2版 国际)
 
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