2014年11月07日《科学》杂志精选

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封面故事：昆虫演化的一个可靠的时间表
Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution
研究人员已经确定了一个强有力的昆虫演化时间表，它能帮助厘清有关这些节肢动物的起源及它们相互之间遗传学关系的某些长期存在的不确定性。Bernhard Misof及其同事分析了来自所有当今存在的昆虫的主要目中的--以及与其关系密切的节肢动物亲属的--1478个编码蛋白的基因，并将其与化石记录进行比较，从而确定昆虫可能起源于大约4.79亿年前的早奥陶世时期。据研究人员披露，赋予昆虫飞行能力的创新事件是在大约4.06亿年前出现的，而大多数目前还存在的昆虫种类起源于大约3.45亿年前。例如，他们的发现还提示，昆虫的飞行能力是在复杂的陆地生态系统已经在陆地上建立后才出现的，而开花植物的发散伴随着像蜜蜂、黄蜂和蝴蝶等飞行昆虫中的多元性爆发。研究人员的结果还暗示，寄生性的虱子的多元化是在鸟类和哺乳动物宿主存在后才有的，这与它们源自带羽毛恐龙的理论是相抵触的--而我们如今所见的蟑螂与白蚁品种可能是在二叠纪大灭绝（约2亿5200万年前）——这是唯一已知的昆虫大灭绝——后演化出的。这些发现为昆虫演化的未来研究提供了一个可以其作为奠定基础的系统发生的主干及可靠的时间估计。（DOI:10.1126/science.1257570）
人类化石对欧洲人基因组和定居的阐释
Genomic Structure in Europeans dating back at least 36,200 years
对Kostenki 14 (K14)所做的一项遗传学分析揭示，欧亚西部人和东亚人世系在大约3.7万年前就已经相互分离了；K14是来自俄国的解剖学上属于现代人的最古老的化石之一。它还提示，欧洲人基因组的主要成分或能一直追溯回旧石器晚期——即5万年至10万年前。Andaine Seguin-Orlando和来自世界各地的同事对这一早期人类男性的基因组进行了测序；该男子在地球上活动的时间大约在3.62万年至3.87万年前间。他们发现，该男子的DNA与在西伯利亚中部发现的有2.4万年历史的Mal’ta男孩的DNA相似，也与来自中石器时期的欧洲狩猎采集者及某些西伯利亚西部的当代人的DNA相似--但与东亚人的DNA却不同。研究人员还发现，K14与欧洲新石器时期的农夫和当代中东人共有许多等位基因，提示他的基因组已经受到某古老欧亚人世系的影响，后者奠定了现代欧洲人基因组的基础。Seguin-Orlando和她的团队进一步揭示，K14比现代人所容有的尼安德特人的DNA要多出约1%，因此他们提出，这只是因为他的基因在大约5.4万年前尼安德特人与现代人发生基因混合事件之后没有那样多的时间来进行重组。（这一结论也得到了最近对西伯利亚的一个有4.5万年历史的现代人化石的研究的支持。）总之，这些结果绘制了一幅人类在欧洲定居的日益复杂的图像。研究人员说：“与推断从亚洲至欧洲的若干不相关联的迁徙事件不同，我们现在发现了证据来支持欧亚西部的人类形成了一个基因流向多个方向、反复发生、以及或许是持续发生的集合种群的情况。”（DOI:10.1126/science.aaa0114）
蝙蝠会发出“卡阻性”叫声来阻止其它蝙蝠进食
Bats jamming bats: Food competition through sonar interference
一项新的研究显示，当其周围与之竞争食物的蝙蝠发出一种特殊的干扰呼叫时，跟踪美味昆虫的蝙蝠想抓住食物就会变得很艰难。为了定位并确定其环境中的食物，蝙蝠会发出叫声并谛听其折返的回音。这被称作回声定位，它使得蝙蝠成为一种夜间首要的掠食者。但是--正如这一新的研究所显示的--它也让蝙蝠变得脆弱。通过一系列实地及音频回放实验，Aaron Corcoran 等人的研究指出，墨西哥犬吻蝠--它们会发出至少15种不同类型的交流或“社交”叫声--会发出一种能“卡住”相同种类其它蝙蝠回声定位的特别声音。研究人员对墨西哥犬吻蝠在亚利桑那和新墨西哥的两个觅食地点争夺食物时对它们进行了录像与录音。他们捕捉到的一种被称作“进食鸣叫”的声音--一种会在蝙蝠专注于它们的昆虫猎物时鸣叫得更快的快速鸣叫；它能让蝙蝠在追踪昆虫的最终时刻确定猎物的位置。研究人员还捕捉到另外的声音，其中包括一种以前没有研究过的、似乎只是在附近另外的蝙蝠在发出进食鸣叫时才发出的叫声。将后一种叫声回放给捕食中的蝙蝠会使它们捕捉猎物时的成功率下降73.5%。研究人员说，这是因为所谓的卡阻叫声破坏了进食鸣叫的回声定位，干扰了猎食蝙蝠确定猎物位置的能力。（DOI:10.1126/science.1259512）
一群让人意外的没有星系的恒星
On the origin of near-infrared extragalactic background light anisotropy
研究人员说，在宇宙河外背景光（EBL）的近红外区域中的波动来自那些被剥夺了母星系的恒星，而并非来自原始星系和在所谓的再电离期形成的黑洞；EBL是宇宙大爆炸后即刻出现的储藏该事件特征的一个光谱区。此之前，专家们一直在辩论EBL中的这种波动——它代表了由恒星形成（加上某些来自活跃星系核的能量）所产生的宇宙中辐射的总计——是否源于宇宙完全电离之前形成的古老星系与黑洞或来自所谓的银晕间光，后者是由那些在各种碰撞与合并事件中失去其星系的恒星所产生的。该新发现提示有多达一半的全部恒星位于星系之外--而希望用EBL探索早期宇宙的研究人员将不得不首先想出一种消除这些离群恒星标记的方法。Michael Zemcov及其同事设计了一种名为宇宙红外背景实验或CIBER的火箭，并给其装备了特别的望远镜来研究EBL的空间与光谱特性。他们收集了来自两次不同飞行的数据并用NASA的斯皮策太空望远镜验证了其结果以得出他们的结论。由Samuel Moseley撰写的一篇《视角》文章更为详细地解释了这些发现。（DOI:10.1126/science.1258168）

原文出处：http://www.bio360.net/news/show/12145.html