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5月4日《科學》雜志精選

科學


5月4日《科學》雜志精選

5月4日《科學》雜志精選
格陵蘭冰川的復雜演變
 
對格陵蘭幾乎所有的主要冰川所作的一個長達10年的記錄提示，地球的海平面在下一個世紀可能不會像某些最近的研究所提出的那樣上升整整2米 。據Twila Moon及其同事們披露，不同類型的冰川——諸如終止于陸地的冰川和終止于海洋的冰川——會展現出非常不同的冰的喪失模式 。他們說 ， 而且，取決于它們所在的位置 ， 格陵蘭的冰川會以不同的速度生長或縮小 。研究人員結合了來自數個衛星的數據而繪制出了在2000年至2010年間的200多個格陵蘭冰川的速度圖 。他們的記錄說明了格陵蘭冰流的復雜性并揭示了那些冰川迄今為止是如何在21世紀中演變的 。綜合來看，研究人員的這些發現提示，格陵蘭的冰川目前并沒有按照預想的那樣發展，即在到2100年的時候讓地球海平面升高2米——這是某些預測模型中出現的最壞情況時的場景 。但是，他們說，如果該地區冰的喪失繼續加快的話，那么海平面到2100年的時候可上升0.8米 。
 
進化的觸須意味著更多的交配
 
一項新的研究描繪了雄性水黽觸須的演化，雄性水黽用其帶鉤的附器將抗拒的雌性水黽固定住并與之交配 。水黽是在池塘和湖泊的水面上到處滑行的蟲子 ， 它們吞噬漂浮在水面上的生物體 。這些發現顯示，水黽的一個與觸須發育有關的古老基因——也存在于其他的昆蟲中——在雄性的水黽中已經演化出了一種新的功能 。這種基因叫做distalless 。Abderrahman Khila及其同事們首先用高速攝像來觀察雄性水黽究竟是如何在與雌性的性交搏斗中使用其觸須的 。他們發現，在觸須上的每個鉤形的結構都是為了精準地抓住雌性而設計的 。接著，該小組用一種叫做RNA干擾的遺傳學方法來逐步減少distal-less基因在雄性幼蟲中的表達 。他們創造出了擁有一系列廣泛觸須類型的雄性水黽：從基本的雌性樣觸須到越來越復雜精致的觸須 。研究人員觀察到，那些沒有抓握結構的雄性會掙扎著維持其在雌性頭上的位置，使得其在性交前的戰斗變得更為困難 。如果沒有演化好的觸須 ， 雄性的交配變少了而且后代也較少 。正如所預期的那樣，具有更為專門化觸須的雄性的交配成功率也會增加 。這些結果為人們提供一個視窗以了解自然選擇力量是如何塑造性征以及這些性征所帶來的生殖后果的 。
 
遙控基因表達
 
研究人員已經發明了一種在活的生物體中開啟某些基因的遙控形式的方法 。盡管該方法可能會在將來具有某些臨床上的意義，但就目前而言，它主要是為人們提供了一種有趣的研究工具 ， 用以在某個動物的組織中無需用藥或其他侵入性的方法即可操縱基因的表達 。該Rube-Goldberg樣的技術包括了將無線電波送入組織，使得埋置于細胞內的金屬納米顆粒被加熱 。對溫度敏感的離子通道通過開放通道讓離子流入細胞而作出反應，從而發送出一種引導標靶基因表達的化學信號 。在其原理驗證的研究中，Sarah Stanley及其同事們展示，這種方法可被用來產生一種細胞內的鈣信號，它刺激某個經過設計的胰島素基因的表達，從而帶來培養細胞中的胰島素的產生和釋放 。在表達有該經過設計的胰島素基因的腫瘤的小鼠試驗中，接觸無線電波會引起小鼠體內的腫瘤分泌胰島素并降低其血糖濃度 。
 
突變造就所羅門群島人金發
 
研究人員發現了讓所羅門群島人生出金發的基因突變 。一般來說，在近赤道附近的人的皮膚和頭發顏色都較黑，因為那里的人會接觸較多的紫外線輻射 。有著非洲之外最黑皮膚色素的所羅門島和赤道大洋洲人是這一趨勢的一個不尋常的例外 。據Eimear Kenny及其同事們披露，他們中大約有5%～10%的人長著金發，使得這一人群有著歐洲之外最高的金發發生率 。在這篇Brevium中，研究人員在一個全基因組關聯研究中對43名長著金發的所羅門群島人及42名長著黑發的所羅門群島人的基因組進行了比較 。他們發現了一個在TYRP1基因中的突變看來與金色的頭發有關 。文章的作者進一步地對來自世界各地的另外941人的這一基因進行了分析——該基因已知與色素有關 。他們報告說，這一引起金發的突變在大洋洲之外是不存在的，而該基因看來不像是來自于歐洲 。
【5月4日《科學》雜志精選】
中國科學報