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标题: 5月8日《自然》杂志精选 [打印本页]

作者: yhs210 时间: 2014-5-19 10:09
标题: 5月8日《自然》杂志精选

对宇宙所作的模拟新研究

关于星系形成和演化的传统宇宙模型所取得的成功程度有限：我们观测到了椭圆星系和螺旋星系，而这些模型却并未生成一组由这两种不同星系组成的星系。一项新的模拟工作借助计算能力和算法方面的最新进展，成功重新生成了由椭圆星系和螺旋星系组成的一组星系，重现了星系在星团中所观察到的分布、暗物质和可见物质的演化以及氢的大尺度特点，同时在小尺度上也与星系中金属（比氦重的元素）和氢的含量相符。这项计算工作以前所未有的精度跟踪了从“大爆炸”后不久到今天的宇宙累积情况，跨越超过130亿年的宇宙演化时间。

减肥手术的工作原理

侵入性手术（创伤手术）作为控制肥胖和相关疾病的方法的使用和误用存在很大争议。不管它有什么好处，相关成本和风险都意味着在很多情况下这种方法是不合适的。这项研究向以下观点提出了挑战：这种手术纯粹通过使身体难以摄取或吸收热量来产生减肥效果，同时也提出这样一个可能性：也许有可能研究出能够达到同样目的而又不需要动手术的治疗方法来。“垂直袖状胃切除手术”（VSG，在这种手术中，大约80%的胃被切除，形成一个与食管和十二指肠相接触的胃“袖”）已知能诱导体重降低和脂肪减少，改善人类和啮齿类的葡萄糖耐受性。在这项研究中，Randy Seeley及同事发现，VSG对小鼠的疗效不是来自较小的胃所产生的机械限制作用，而是来自循环胆汁酸水平由于胃变小的增加和肠道微生物群落的变化。而且，在没有核胆汁酸受体FXR的情况下，VSG降低体重和改善葡萄糖耐受性的能力被大大削弱。

局部星形细胞在发育中所起作用

星形细胞被广泛认为是中枢神经系统中突触形成的调控因子，同时最近的研究工作显示，它们在发育过程中往往会留在不同区域。过去我们不知道不同区域的星形细胞是相似的还是不同的，也不知道任何差异会怎样影响突触发育。在这项研究中，David Rowitch及同事证明，脊髓中的局部行星细胞能表达区域特异性基因，其中腹侧行星细胞编码的基因Sema3a是运动神经元回路的正确组织和典型的感觉传入投射模式所必需的。研究人员认为，这些行星细胞为维持正确的回路形成和优化提供了一个位置线索。

由热带气候变化驱动的北极变暖

格陵兰和加拿大东北在20世纪后期和21世纪初期所经历的气候变暖在世界上属于最快的之一，而由人类诱发的气候变化通常被认为在其中发挥作用。Qinghua Ding等人发现，所观察到的变暖大约一半可被归因于赤道太平洋海洋表面温度的变化，后者反过来又影响将温暖空气从热带输送到格陵兰和加拿大东北的大尺度大气环流。还需要进一步研究来确定太平洋的变化本身是否是对人类活动对气候系统之影响的一种反应。

凋落物多样性在生态系统功能中起作用

人们已经非常清楚生物多样性对初级生产力等生态系统功能有一个积极影响，但它对植物凋落物的多样性和分解植物凋落物的生物的多样性的影响却不是很清楚。Stephan H?覿ttenschwiler及同事对从亚北极到热带、包括水生生态系统和陆地生态系统在内的五个地点所进行的并行操纵实验中的凋落物多样性进行了研究。在全部所研究的生态系统中，他们发现，降低凋落物的多样性或食碎屑生物（无脊椎动物和分解凋落物的微生物）的多样性，会降低凋落物碳和氮的循环速度和分解速度。生物多样性降低所造成的分解速度降低产生的效应之一是，限制给初级生产者的氮供应。虽然这些效应总体上是积极的，但它们比普遍报告的对初级生产的效应要弱，因而向当前关于生物多样性与生态系统过程之间关系的普遍性的观点提出了挑战，这种观点是基于对植物生产力的评估。

新物种形成需要新生境

适应性辐射和物种形成的开始问题已得到广泛研究（如对达尔文云雀、棘鱼和慈鲷所作的研究），但我们对接着将会发生什么相对来说却知之甚少。尤其是，对新物种的确立来说，哪一步是限制物种形成速度的？对在喜马拉雅山坡上所见的358种鸣禽所作的这项为期七年的研究表明，限制多样化的是新生境形成和被占据的速度，而不是新物种通过生殖隔离来形成的速度。

视皮层中的神经反应

在自然活动和感官刺激过程中，哺乳动物大脑皮层中的神经反应是高度可变的。用来解释这一现象的主导性假说是，警觉的动物的大脑皮层处于一种非同步的高传导状态。Nicholas Priebe及同事采用全细胞记录获得了对执行一项固定任务的猴子的初级视皮层中单一神经元的突触输入的直接观察结果，他们的结果支持另一个假说：在没有感官刺激的固定过程中，神经脉冲是由非经常的关联事件驱动的。但存在视觉刺激时，该皮层就会从同步状态变成非同步状态。这一发现表明，同一皮层回路能根据感官驱动因素在同步状态和非同步状态之间变化。

（田天/编译更多信息请访问www.naturechina.com/st）

《中国科学报》 (2014-05-19 第2版国际)

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