作者: 来源:《科学》 发布时间:2009-8-19 10:58:38
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8月14日《科学》杂志精选

 
为什么有些人睡眠少
 
一项新的研究表明,有些人的基因使得他们能够比其他人少睡觉。研究人员已经发现了一种基因突变,该突变看来至少有一部分可解释为什么携带这种突变基因的人的睡眠时间可比通常需要的8小时要少几个小时。为了避免人们用这些发现作为沉湎于深夜电视节目的借口,一则相关的文章指出,该基因突变本身可能非常罕见,但是,该项研究确实为睡眠对人体健康的效应研究提供了新的线索。Ying He及其同事对一个大家庭进行了调查。在该大家庭中,一位母亲和一个女儿经常性地每晚平均只睡大约6个小时。在对不同的候选基因进行测序之后,他们发现,DEC2基因的一个变异体是该母女所共有的,但她们的亲属则没有该基因变异体。该基因是一个转录抑制因子,这意味着它会阻断其他某些基因的表达,而它已经被认为会参与生理节奏的调节。研究人员接着比较了携带该突变基因的小鼠以及正常小鼠的睡眠周期和脑部活动。携带该突变基因的小鼠不但睡得较少,有更经常的警醒时段,而且它们在经历了一段时间的睡眠剥夺之后,其恢复所需的时间也较少。在果蝇中的相关的基因突变也导致了睡眠相对缩短。文章的作者说,这些基因突变的动物可给人类睡眠的研究提供一个有用的新的模型。
 
远古工具制造者对火的掌控
 
研究人员报告说,早期人类大约在出现开始制作象征性标记、珠宝及其他“现代”人行为的迹象的时候,他们已经在用火来改善其石制工具了。不同来源的证据表明,人类是在大约7.5万年前在非洲开始使用更为先进的材料并发展出了象征性的行为。Kyle Brown及其同事现在显示,人类大约在此时也开始系统地应用火来改进可获得的原材料,并提高了石质工具制造的质量和效率。文章的作者在南非的考古学遗址处搜集了由硅结砾岩所制成的工具残剩物。他们应用几种不同的技术显示,这些岩石因为加热而被人为地转变了。这些结果提示,这一加热处理的过程发生在早至16.4万年前,并在大约7.2万年前的制作硅结砾岩工具的时候成为流行的做法。文章的作者推测,热加工技术可能“显示了一种复杂的认识力”,并可能在烹调和取暖等火的简单使用与最终的陶器和金属的生产之间提供了一种联系。在一则相关的文章中,John Webb和Marian Domanski解释了为什么加热能够改进该种岩石的剥落成片的特性。
 
通过模仿所建立的友谊
 
如果我们认为模仿是恭维的最高形式的话,那么,某些种类的猴子看来也有相同的感受。科学家们在一则新的研究中报告说,僧帽猴常常以友谊来报答对其的模仿。在对僧帽猴(这是一种十分友善的猴子)所作的一系列社会试验中,研究人员发现,僧帽猴更喜欢那些会即刻模仿它们行为的人,而不是那些有相似行为但不是进行即刻模仿的人。Annika Paukner及其同事发现,与对那些不直接模仿猴子行为的人所作出的反应进行比较,这些猴子会更长时间地观看模仿它们行为的人、花更多的时间接近这些人,并会和这些人更经常地以代币交换食物的方式进行互动。通过一系列的追踪实验,这些研究人员还证实,实际上是因为人类的模仿动作赢得了僧帽猴的钟情,而非只是因为熟悉度或是猴子所感知的对其的关注性的增加所致。由于模仿长期以来就与人群中的合作行为有关联,而且由于模仿提供了一种与其他人进行联系以及交流相似性或亲和力的方式,因此,这一在非人类灵长类中所发现的模仿与友善社会行为之间的关联性表明,模仿可能是所有灵长类中的多产性社会行为的基础机制。在一篇文章中,Josep Call及Malinda Carpenter更为详尽地解释了这一发现。
 
珠母层如何获得珍珠光彩
 
一个日本的研究团队找到了两种在生长中的牡蛎壳中功能像交通警察一样的蛋白质:它们会指挥碳酸钙结晶以一种能够使其贝壳发出珍珠般光泽的方式进行排列。这种在牡蛎壳内发出虹彩的“真珠质”在结构上与在贝壳内生长的珍珠是相同的,它是由多层的全部以相同导向的霰石结晶所组成的。而且,这些霰石结晶层被由蛋白质和其他有机分子组成的基质层所隔开。在此之前,科学家们对真珠质层是如何形成的所知甚少。Michio Suzuki及其同事应用酸处理的方式将霰石矿物质从日本珍珠牡蛎Pinctada fucata的有机基质中清除。接着,在从该基质中提取了不同的蛋白质之后,他们确认,只有一种叫做Pif80的蛋白质会与合成的霰石结合,而不是与其他类型的碳酸钙晶体结合。当研究人员对编码Pif80的基因进行研究的时候,他们发现,该基因实际上所编码的是一种前体蛋白。该前体蛋白会裂解成Pif80与Pif97两种蛋白。这些科学家报告说,缺乏这两种蛋白质的牡蛎会完全丧失形成真珠质的珍珠状层。他们提出,这些蛋白可能会形成一种复合体,在此复合体中,Pif80会与霰石结合,而Pif97会与基质中的其他分子结合,从而对这种极端坚韧且美丽的物质进行调控。一则相关的文章对这些发现进行了讨论。
 
(本栏目文章由美国科学促进会独家提供)
 
《科学时报》 (2009-8-17 A3 国际)
 
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