January 06, 2005
土壤有机物对全球变暖的反应
温度变化对有机物在土壤中分解速度的影响，是考虑全球变暖对土壤中储存的碳的影响时的 一个重要因素。通常的假设是，土壤碳或有机物可被看作是两部分：对温度变化敏感的“易 变”部分和对温度变化不敏感的“抵抗”部分。这意味着，易变有机物储量最大的北方冻原 地区的土壤会流失较大数量的碳，全球变暖对土壤有机物分解的影响会随时间的推移而下 降。但根据用森林土壤样品所做的一个实验，事实并不是这样的。有机物分解对温度的敏感 性不受土壤有机物组成的影响，说明两种类型的土壤有机物将对全球变暖做出相似的反应。 Page: 57
January 06, 2005
基因流动能维持、甚至增强遗传差异
关于自然种适应其环境的方式，演化理论有很多话要说，当考虑人类活动对种演化动态 的影响时，这也是一个重要因素。然而支持这一理论的实验证据很缺乏。两个研究小组在本 期 Nature 上报告了他们的发现，这些发现向关于基因流动如何影响演化的传统观点提出了 挑战。人们通常假设，种分异是 选择的多样化效应与由迁移和扩散引起的基因流动的同质 化效应之间的一种平衡。但本期 Nature 报告的这两个实验（是用白颊山雀种进行的）都 表明，分异性扩散能维持、甚至增强遗传差异。
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January 13, 2005
封面故事：Wnt 蛋白家族在动物界的演化起源
Wnt 蛋白家族是在演化过程中保留程度很高的信号分子，它们控制胚胎形成过程中细胞的命 运，并且与包括癌症在内的人类疾病有关。现在，研究表明，Wnt 家族在动物界的演化根源 之深出乎意料。海葵（Nematostella vectensis，见本期封面照片）是刺丝胞动物门（Cnidaria） 的一个成员，这个门的动物包括水母和珊瑚，它们的起源在两侧对称动物的演化之前。研究 人员过去并未想到低等动物海葵有很复杂的结构，但现在却在这种海葵的胚胎中发现了近乎 完整的一套 Wnt 基因，它们在执行复杂的任务。因此，这一古老的成模式体系可能为被称 为“寒武纪爆炸”的身体构造的分化提供了一个跳板。
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January 13, 2005
能制造工具的乌鸦
新卡里多尼亚乌鸦在野外制造很多不同的工具。例如，它们会从嫩枝上摘下树叶，折下侧枝， 并将其用作工具来收集食物。新的实验表明，人工养育的幼年新卡里多尼亚乌鸦能在不与成 年乌鸦有任何接触、或以前没有接受过人类任何演示的条件下制造和使用工具。这说明，人 们在野生成年乌鸦身上所观察到的高水平的技能不是通过社会交往获得的。社会的影响在传 播特殊技术和工具形状方面可能是重要的，但在本实验中的年轻乌鸦却非常注意由养育它们 的人所做的关于如何使用工具的演示。新卡里多尼亚乌鸦也许可作为一个模型，来研究在它 们的工具技术的发展过程中遗传特性与个体和社会学习之间的相互作用，它们也将有助于了 解人类文化是怎样出现的。
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joyvpnJanuary 13, 2005
吃恐龙的哺乳动物
定做三洋注塑机射咀头生活在恐龙阴影中的哺乳动物通常被设想为东躲西藏，惟恐被巨大的恐龙吃掉或踩死。它们 很小，跟今天的鼩鼱或老鼠差不多大，以昆虫为食，夜间出来活动。对当时的哺乳动物的这 种认识正在发生变化。 5 年前发现的已经灭绝的哺乳动物 Repenomamus robustus 改变了人们 的固有印象：它的体形
要大得多，跟佛吉尼亚负鼠差不多。现在，Repenomamus 属的另一 成员已被发现，约是獾或豺的一半大。而且，还发现了一个 R. robustus 标本，它的胃中还 保留着其最后一餐所吃的东西，即小恐龙的骨头。这些肉食性哺乳动物在开始“走出阴影”。
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January 13, 2005
基因组与遗传变异
“一个基因组，一个生物”听起来似乎是一个合理的经验规则，但对“丛枝菌根真菌”（AMF） 来说，情况可能不是这样。这些真菌是共生在大多数植物根部的，在那里，它们能够促进植 物生长。它们已经存在了4 亿年而没有变化，没有有性繁殖。这些真菌单一个体内有高度的 遗传变异，但对这一现象的解释却是一个有争议的话题。一种假设是，在一个细胞内的变异 是由于在遗传上不同的细胞核。该假设将向演化遗传学中的一些基本假设提出挑战。但一项 新的研究得出结论认为，这一基因的遗传变异不能由多倍体或高拷贝数来解释（人们通常是 用它们来解释的），这种遗传变异肯定是在细胞核之间分割的。（Letters, p. 160）这一话题还 是 Brief Communications 中一场辩论的主题，该辩论本周将在网上直播（见本期 121页的辩 论组成员名单）。
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January 20, 2005
城市通讯西太平洋地区“更新世”的气候变化
来自西太平洋“暖池”的关于“更新世”气候变化的第一个高分辨率记录，为该地区的气候 变化提供了重要信息，它对于我们了解地球的气候是怎样进入已经持续了过去 80 万年的冰 期模式的将具有参考价值。该记录采用浮游生物有孔虫类体内的 Mg/Ca 比例作为过去 175 万年间海洋表面温度的一种代理指标。新的研究结果显示，该地区有一个持续很长时间的稳 定期，这与大气中 CO2 浓度逐渐减少是冰川化的诱因的观点是不一致的。相反，通过区域 环流的变化实现的太平洋表面温度的重新分布有可能影响了全球气候。这个结论支持科学家 最近对热带地区对未来气候变化的响应的担忧。
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January 20, 2005
原始人 Ardipithecus ramidus 距今 450 万年的化石的发现，增加了我们关于人类演化过程中 一个迷人阶段的知识，这个阶段在原始人离开森林、前往开阔稀树草原之前。这一阶段的化 石发现很少，但位于埃塞俄比亚 Gona 地区的化石层已经产出了来自至少9 个原始人的化石 材料。这些化石材料周围的
情况表明，这些原始人生活在一个有适度降雨的林地和草地环境 中。
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January 20, 2005
南极鸟类化石成为鸟类起源争论焦点
来自南极洲的一种鸟类的罕见化石，成为关于现代鸟类起源的一场争论的焦点。该化石据信 是现代鸭子和鹅的一个近亲，生活在距今约 7000 万年前的白垩纪末。如果说现代鸟类的祖 先是这个时期前后的恐龙，那将是一种有争议的观点。在此之前，化石证据曾表明，“现代” 鸟类只是在距今 6500 万年前恐龙灭绝后才出现的。尽管来自分子生物学的证据表明，现代 鸟类存在的时间远在这个时间之前，而化石证据却总有人坚定支持。在古生物学的这一领域， 争论还将继续下去。
动力电池模拟电源Page: 305
January 27, 2005
地球陆地上“丢失的”硅到了
硅是地球上第二种含量最多的元素，参与重要的陆地和海洋生物化学过程。然而，人们对其 陆地循环没有很好定量，在硅同位素预算中有一个“丢失的”硅库。海洋和河流中的水与火 成岩相比富含硅30，说明有一个耗尽了硅30 的未知的大陆硅库。现在，在新一代质谱仪的 帮助下， BasileDoelsch等人获得了对来自法国南部沙岩的石英中硅同位素的实地测定数据。
测定结果表明，样品中硅30的消耗程度比以前报告的任何陆地样品中都大，这说明由石英 在土壤和地下水中沉淀所形成的硅酸化岩石可解释所“丢失的”硅库。
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January 27, 2005
不同物种为什么能共存
了解遗传多样性在自然界是怎样维持的是一个根本性的问题。现有理论所假设的种动态过 于简单，尽管这些动态很少得到证据支持。例如，在海洋浮游生物生态学的核心就有一个矛 盾：这么多不同的物种是怎样靠基本上是相同的一个资源库共存的，而又没有一种或另一种 物种居于支配地位？用水蚤及其藻类猎物所做的精巧的实验表明，答案在于竞争物种的生命 阶段的时间选择上。每个物种都包括处于不同生命阶段的个体，它们在一年不同时间有不 同需求和不同丰度。由于丰度的高峰和低谷很少赶在同一时间，所以生态系统中有足够空间 供所有物种共存。
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January 27, 2005
生态系统多样性与稳定性之间的关系
研究发现，较大的生物多样性能增强小片土地上的生态稳定性，这种效应持续的时间从几个 星期到几十年不等。但要使多样性与稳定性之间的联系对生态学家来说达到有意义的程度， 必须能够证明这种联系会在大范围内和长时间段上发生。对古珊瑚所做的一项新的研究表 明，多样性与稳定性之间的关系在地质时间尺度上会留下痕迹，可按比例放大到数百万年的 时间和全球的规模。化石记录中所保留下来的礁石生态系统中变化的分类多样性表明，在一 个给定的 1000 万年的时间间隔内，礁石平均多样性越大，在下一个时间间隔内礁石生态的 变化越小。礁石如果能产生数量更多的物种的话，它们发生变化的可能性会较小，但这也可 能意味着，面对全球变化，今天多样化的礁石也许不能很快适应。
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January 27, 2005
温室效应的量化模型研究
在“climateprediction"项目中，数以千计的人自愿贡献出他们 PC 上的剩余计算能力，来 帮助对我们的气候响应温室气体浓度升高的方式中所存在的不确定性进行量化。通过将一个 先进的气候模型运行数千次，有可能出该模型是怎样对无法明确计算出的物理过程的近似
值的微小变化做出反应的。现在，第一批结果已经被分析出来，在真实反映气候条件的模拟 中，地表温度的变化范围从低于 2 摄氏度到高于 11 摄氏度。这些数值代表着可能的长期变 化，是整个地球的平均值，是通过在模型中将大气中 CO2 浓度加倍获得的。复杂模型被发 现有如此宽的响应范围这还是第一次。它们的存在可帮助量化与区域水平上的气候变化相关 的风险。
工程车辆Page: 403
January 27, 2005
植物为什么也有敏捷的动作
捕蝇草只需 100 毫秒就能捕获其猎物，是植物界最快的动作之一。其触发毛对刺激的生化反 应和一个动作势能通过叶子传播的方式都已经很清楚，不太清楚的是其捕蝇器的刺激后闭合 机制。现在，研究人员利用高速摄像技术、显微技术和力测定技术，发现捕蝇草的快速闭合 机制来自一种机械挫曲不稳定性。捕蝇草双曲叶的几何特征提供了一个机制，该机制可以先 储存、然后释放弹性能量。了解植物的其他快速动作是否采用类似机制或是否形成了一系列 不同机制将是很有趣的。 Page: 421
February 03, 2005
封面故事：成动物中的信息传递
处于运动中的成动物，包括鱼、有蹄动物、鸟类和蜂，似乎能在没有信号传递机制以及 体成员不能判断谁获得了信息、谁未获得信息时做复杂决定。一项数值模拟研究，让我们 看到了这些动物体为什么能做出准确的、一致的决定，以及为什么体越大、引导体所 需的获得信息的个体所占比例越小。比例非常小的一组获得信息的个体就足以取得近乎最大 的准确性。该结果对于我们了解体中信息传递的演化有参考价值，也为引导体机器人提 出了一个新的设计思路。封面照片（由 Phillip Colla Natural History Photography提供，网址 www.OceanLight）所示为成的茄克竹荚鱼。
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February 03, 2005
“星鼻鼹”的快速捕食能力
dna甲基化检测方法
“猎物获利能力”指的是所获得的能量与处理一个猎物所花时间的比例，它是行为生态学的 一个中心部分。多数猎物处理时间持续几分钟或几秒钟，但“星鼻鼹”却出类拔萃：它能在
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