《自然》

基因转换使无性系鱼类的自然选择成为可能

美国密苏里大学的Wesley C. Warren团队发现基因转换使无性系鱼类的自然选择成为可能。近日，相关研究成果发表于《自然》。

尽管有明显的劣势，有性生殖依然是一种古老且普遍存在的现象。理论预测，有性生殖带来的等位基因重组，对于自然选择有效作用于单个基因位点至关重要。因此，纯粹进行克隆生殖的生物体应该会迅速积累有害突变，并最终走向灭绝。然而，许多无性生殖物种的存续时间却远超理论预测的可能范围，例如亚马孙莫莉鱼—— 一种通过克隆方式繁衍的鱼类，其起源可追溯至10万多年前的一次单一杂交事件。

研究表明，尽管亚马孙莫莉鱼积累突变的速度快于其有性生殖的祖先物种，但这并未导致功能性突变衰退，从而打破了理论预期。相反，基因转换通过产生新的克隆谱系，以及消除祖先单倍型之间的杂交不相容性，从而促进了适应性选择与纯化选择。向克隆模式的转变改变了染色质结构，但亚马孙莫莉鱼的无性单倍型依然保留了其祖先物种的差异性突变。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10180-9

《自然-物理学》

自我测试任何量子态或测量的通用方案

比利时布鲁塞尔自由大学的Shubhayan Sarkar团队报道了一个自我测试任何量子态或测量的通用方案。相关研究成果近日发表于《自然-物理学》。

量子器件的出现引发了一个重要问题：如何在不依赖器件本身的情况下验证其量子特性？为在一定自由度范围内以与器件无关的方式表征量子态和测量，研究团队使用了一种名为自测试的技术。尽管已有方案提出可以对所有纯多体纠缠态和实数局域投影测量进行自测试，但针对混合纠缠态、复合测量或非投影测量的认证工作却鲜有开展。

研究团队通过运用量子网络框架，提出了一种能够用于自测试任意极值测量，包括投影测量的方案，进而间接实现对任意量子态（包括混合态）和任意量子测量（包括非极端测量）的自测试。研究人员考虑的量子网络是简单的星型网络，该网络可利用现有技术实现。为达到研究目的，他们还构建了一个新方案，可用于自测试任意多方共享的二维层析完备测量集合。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41567-026-03181-y

《国家科学院院刊》

冰川退缩导致阿拉斯加冰缘湖迅速增长

美国科罗拉多州立大学的Daniel McGrath团队发现由于冰川因河床过度加深而退缩，导致阿拉斯加冰缘湖迅速增长。近日，相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。

近几十年来，全球冰缘湖泊的数量与面积持续扩张，这些湖泊多发育于冰川侵蚀作用形成的冰下盆地。然而，当前对湖泊扩张速率、关键驱动因子及未来最大扩展范围的认知仍较为缺乏。这些问题的重要性在于冰缘湖泊不仅构成灾害风险源，改变水文与生态系统，某些情况下还会加速冰川运动与退缩。

研究人员量化了近期阿拉斯加地区冰缘湖泊的扩张过程，并利用现有冰厚与地形数据绘制了冰下盆地分布图，以此作为预测近期及未来湖泊扩张位置的依据。数据显示，2018—2024年间，该区域冰缘湖泊面积增加了156平方公里（年均26平方公里），较2009—2018年间的扩张速率提升50%。自2018年以来，80%的湖泊扩张发生于已绘制的冰下盆地内。当前与冰缘湖泊相连的盆地面积约4250平方公里，表明随着冰川退缩，现有湖泊的扩展潜力可达4倍以上。

此外，尚有14500平方公里的现存冰川覆盖于未连接湖泊的冰下盆地之上，预示未来可能形成大量新生湖泊。发育冰缘湖泊的冰川消融速率比同等面积的无湖冰川高出23%~54%，凸显了冰川-湖泊动态耦合作用对阿拉斯加冰川演化进程的关键影响。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2513289123

《科学》

海豹和海狮大脑支持对声音行为和学习的意志控制

美国埃默里大学的Gregory Berns团队发现海豹和海狮的大脑已经进化到能够支持声音行为和学习的意志控制。3月12日，相关成果发表于《科学》。

海豹和海狮都拥有高度发达的自主呼吸控制能力，其中，海豹科动物在此基础上还具备发声学习能力。

研究人员利用组织学和离体扩散磁共振成像纤维束追踪技术，揭示了鳍足类动物在系统演化过程中所呈现的一系列累积性神经适应特征，这些特征为该类群的自主发声控制能力提供了神经学基础。

研究发现，海豹和海狮的发声运动皮层和发声脑干核之间有直接联系。此外，海豹的前腹外侧丘脑和发声前运动皮层之间表现出了连接增强的特征——这一神经通路正是鸟类发声学习、人类与鹦鹉模仿行为所依赖的前脑神经回路的组成部分。

研究证明，海豹科动物拥有一条“听觉-前运动”神经通路，该通路可能与其在发育阶段的叫声学习能力密切相关。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adx9367