虚拟库筛选实现25种木防己苦毒素化合物全合成

为避免烦琐的试错实验，研究人员构建了一个虚拟库，其中包含难以捉摸的后期中间体类似物，这些类似物通过反应性进行筛选并改变了合成路径。该方法构建了25种天然木防己苦毒素化合物的简化合成路线。

昂贵的密度泛函理论过渡态计算被更快的反应物参数化所取代，从而提高了可扩展性，并在研究中揭示了反应机制。这种方法可以作为人类或计算机辅助合成规划的附加搜索工具，适用于高复杂性目标化合物或文献、反应数据库中代表性不足的步骤。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08538-y

古代DNA揭示阿瓦尔时期存在生殖隔离

公元567至568年，具有东亚血统的阿瓦尔人经过长途迁徙抵达东中欧，并与具有欧洲血统的群体相遇。研究人员利用722个个体的古代全基因组数据，并结合对维也纳南部两处七至八世纪的大型相邻墓地的精细跨学科分析，探讨这一相遇在数百年间的影响。

研究人员发现，即使在200年后，一处遗址（莱奥贝斯多夫）的血统仍以东亚为主，而另一处遗址（默德林）则显示出本地欧洲血统。尽管这两处相邻遗址共享独特的晚期阿瓦尔文化，但它们之间的生物学亲缘关系非常有限。研究人员重建了两处遗址的六代家谱，涵盖多达450个近亲个体，从而对社区进行逐代人口统计分析。

尽管血统不同，但这些家谱以及广泛的远亲关系网络显示，近亲繁殖现象不存在，父系模式与女性外婚制并存，存在多重生殖伙伴关系，并且生物学连通性与社会地位的考古标记直接相关。这种代际遗传屏障的维持，是通过系统性选择来自阿瓦尔领域内其他遗址的具有相似血统的伴侣实现的。遗址之间的流动性主要源于女性外婚制，表明不同的婚姻网络是维持遗传屏障的主要驱动力。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08418-5

变暖与降温促进了生物多样性的广泛时间更替

研究人员分析了来自海洋、陆地和淡水群落的42225个物种组成的时间序列。结果表明，在经历更快温度变化（包括变暖和降温）的地点，生物多样性的时间更替率显著提升。

此外，那些难以进入微气候避难所或受人类影响更大的陆生群落对温度变化尤为敏感，每10年物种更替率高达48%。

这些结果揭示了持续气候变化的广泛脆弱性信号，并突显了哪些生态群落最为敏感，从而引发了对生态系统完整性的担忧，因为气候变化和人类其他影响正在加剧。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08456-z

磷酸盐在有孔虫中储存的广泛性及相关性

研究人员展示了磷酸盐储存在有孔虫中是广泛存在的，从潮滩到深海均有发现。在瓦登海底，底栖有孔虫Ammonia confertitesta在水华期间细胞内储存的磷酸盐总量高达德国每年磷肥消耗量的约5%。对南北海和秘鲁氧最小区的计算表明，底栖有孔虫可能在南北海缓冲河流磷径流约37天，在秘鲁边缘缓冲约21天。

这表明这些生物可能对海洋磷循环具有重要意义——它们可能在沿海环境中缓冲了人为富营养化的情况。磷酸盐以多聚磷酸盐的形式储存在细胞器中，这些细胞器可能是酸性钙化体。

它们的代谢功能可能包括调节渗透压、细胞内pH值以及钙和能量储存。此外，储存高能磷化合物如磷酸肌酸和多磷酸，可能是有孔虫对氧气耗竭的一种适应机制。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08431-8

红海龟能够学习磁地图

研究人员报告了一种标志性导航物种——红海龟。当在模拟特定海洋位置地磁场的磁场中被反复喂食时，幼年红海龟学会了区分食物的磁场与其他地方的磁场，这种能力可能是其觅食地点忠诚性的基础。

在这种新的地磁地图测试中，条件反射不受射频振荡磁场的影响，而射频振荡磁场应该会破坏基于自由基对的化学磁感受机制，这表明红海龟的地磁地图感知并不依赖这种机制。相比之下，需要利用磁罗盘的定向行为则会被射频振荡磁场干扰。这些发现提供的证据表明，红海龟的地磁地图和“磁罗盘”依赖于两种不同的磁感应机制。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08554-y

（李言编译）