《自然》
黑暗期和体形大小决定白垩纪末期海洋灭绝模式
英国布里斯托大学的研究团队提出黑暗期和体形大小决定了白垩纪末期海洋灭绝的模式。近日,相关研究成果发表于《自然》。
在白垩纪-古近纪(K-Pg)边界(6600万年前),希克苏鲁伯小行星的撞击被认为通过引发灾难性的环境变化,导致化石记录中约75%的物种灭绝。然而,尽管经过数十年的研究,海洋化石记录中观察到的环境变化与选择性灭绝模式之间的关联机制仍未阐明。
研究人员利用一个基于性状的全球生态系统模型,针对化石类群之外的海洋浮游生物群落,建立了这种因果关系。该模型模拟了K-Pg边界之后最初100年内的多样性动态,并基于随体形变化的生物量阈值明确表征了灭绝过程。在K-Pg气候强迫条件下,该模型成功重现了关键的观测灭绝模式,包括浮游有孔虫和其他浮游动物的高度脆弱性、小型混合营养生物及浮游植物的存活,以及高纬度地区多样性损失减少的可能性。
分析表明,撞击导致的黑暗期和依赖于体形的灭绝阈值,导致了观测到的绝大部分灭绝模式。这些结果表明,浮游生物生态特征通过能量需求与获取的差异增强了其生存能力。
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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10541-4
研究揭示转录因子编码大脑的神经元基底图
美国密歇根大学的E. Josephine Clowney团队绘制了转录因子编码大脑的神经元基底图。近日,相关论文发表于《自然》。
调节动机行为的大脑区域,包括脊椎动物的下丘脑和节肢动物的大脑,都有专门的神经回路用于感知和内部调节多种行为状态。这些回路由复杂的细胞类型组成,其模式一直难以阐明。
研究人员开发了一种方法,在黑腹果蝇中嵌入经过充分研究的神经元,这些神经元在产生它们的神经元谱系的转录环境中调节交配行为。通过比较谱系内和谱系之间的转录情况,研究人员发现了大量以复杂组合表达的转录因子,这些转录因子描绘了大脑半谱系,即由相同的干细胞产生且共享Notch状态的神经元类别。半谱系构成了大脑中的主要解剖类别,而这些转录因子对于生成其宏观特征必不可少。
研究发现,相同半谱系的亚型可以为调节不同动机的回路提供通用的计算模块,并确定了一组正交的转录因子,用于对不同半谱系亚型进行细分。研究表明,不同的转录因子组在一个层级系统中运作,以建立、多样化并性别分化构成动机行为回路的谱系相关神经元。
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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10526-3
一种天然酯肽抗生素结合细菌核糖体的E位点
加拿大麦克马斯特大学的Gerard D. Wright团队提出了一种天然的酯肽抗生素结合细菌核糖体的E位点。6月3日,相关研究成果发表于《自然》。
应对抗生素耐药性危机的一个关键挑战是确定新的抗菌化合物。尽管在过去80年里,绝大多数抗生素都源于真菌和细菌(尤其是放线菌)产生的天然产物,但由于已知药物骨架的频繁重复发现,它们已不再受青睐。目前的看法是,产抗生素的放线菌已被过度挖掘。
通过从土壤细菌中分离出天然产物提取物,研究人员发现链霉菌,即众所周知的抗生素土霉素的来源,可产生一种环状酯肽抗生素——马可霉素。马可霉素可以杀死多重耐药肠杆菌科细菌,不受临床常用抗生素相关的耐药性影响。生化、遗传和结构分析表明,马可霉素结合在细菌核糖体大亚基的E位点上,阻止tRNA的3端进入E位点,并以序列特异性的方式有效阻碍蛋白质合成的易位步骤。
研究人员表示,马可霉素是首个靶向核糖体大亚基中关键但未被充分开发的E位点的抗菌剂,突出了其作为开发新抗生素的先导物的价值。
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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10589-2
《细胞》
植物细胞壁-质膜附着物如何介导逆境恢复
美国斯坦福大学的José R. Dinneny团队研究了植物细胞壁-质膜附着物如何介导逆境恢复。6月2日,相关研究成果发表于《细胞》。
生物体的外细胞表面是感知和响应环境刺激的前线。在植物中,这一界面由位于细胞壁下方的质膜组成,并通过附着位点与细胞壁保持联系。当发生高渗胁迫时,严重的失水导致质膜从细胞壁上缩回,这些壁-膜附着物因此变得清晰可见。然而,这些附着物的分子身份和功能仍然不清楚。
研究人员确定了两种控制壁-膜附着物的机制。一种依赖于纤维素合酶复合体(CSC),其在质膜上的密度与对高渗胁迫的抵抗力呈正相关;一种依赖于remorin(REM),它对CSC机制起拮抗作用。利用邻近标记蛋白质组学,他们发现SHOU4/4L是REM相关蛋白,介导这种拮抗作用。研究揭示了壁-膜附着物如何调节植物细胞在水分胁迫下的恢复能力。
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https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.009
《中国科学报》 (2026-06-05 第2版 国际)