2014年08月22日《科学》杂志精选

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封面故事：珊瑚和珊瑚礁鱼会凭本能行动
Chemically mediated behavior of recruiting corals and fishes: A tipping point that may limit reef recovery
一项新的研究显示，幼鱼和珊瑚会被吸引到以健康珊瑚为主的珊瑚礁，同时它们会特别躲避已知会在退化珊瑚礁上拓殖的海藻类。据Danielle Dixson及其同事披露，这一发现——它意味着某些看来是被动地在水中漂浮的水生物种实际上可能在主动地做出在哪里定居的选择——可能会令恢复珊瑚礁的努力变得复杂；如果鱼和珊瑚幼虫在自然中有类似的行为，那么它们会选择定居在以珊瑚为主的地方而不是那些生态学家正在努力恢复的已退化的以海藻为主的珊瑚礁。Dixson及其同事对来自斐济的维提岛海岸水体中的珊瑚幼虫及年幼的珊瑚礁鱼进行了研究。研究人员用一系列的实验将来自海洋保护区的水——那里捕鱼受到限制并有大量的珊瑚——与来自非保护区——那里海藻大体上同时取代了珊瑚和珊瑚礁上的鱼——的水进行了比较。他们发现，由健康珊瑚所表达的化学信号会吸引珊瑚幼虫及幼年的珊瑚礁鱼，而由海藻所发出的信号则会令这些水生漂浮物种退却。由于最近世界各地的珊瑚礁所容纳的珊瑚较少而海藻较多，Dixson及她所在的团队提出，许多退化的珊瑚礁需要得到管理，这样它们才能产出吸引——而不是排斥——新的鱼与珊瑚幼虫的信号。由John Bruno撰写的《视角》文章对这些发现在理解与指导珊瑚礁恢复中的潜在意义进行了思索。（DOI:10.1126/science.1255057）

对脊髓灰质炎而言，用两种疫苗比用一种好
Efficacy of inactivated poliovirus vaccine in India
据一项新的研究报道，用两种脊髓灰质炎疫苗可帮助加快在全球根除小儿麻痹症。这项在已经给予脊髓灰质炎活疫苗的印度儿童中所进行的研究显示，某单一剂量的灭活疫苗能比另外一剂活疫苗更有效地增强免疫力。在研究人员努力加快消除脊髓灰质炎病毒的最后人群储库时，这些结果可帮助解决有关疫苗选择的争议。在世界某些地区——如叙利亚和伊拉克——脊髓灰质炎的根除被证明是困难的。在某种口服减毒活疫苗（OPV）与某种灭活疫苗（IPV）之间做出选择一直存在高度的争议。到目前为止，OPV的应用要更广泛，因为它较为便宜，不需用针头接种，且能更好地诱导粘膜免疫--即由将身体无菌的内部与外部世界隔开的衬面所给予的保护。然而，由于粘膜免疫似乎在OPV治疗后快速地减弱，可能需要给予数个剂量的该类疫苗，这在遥远或有冲突地区是一个困难之举。此外，OPV的使用仍会导致脊髓灰质炎病毒在粪便中的传播，而这构成了病毒扩散的风险。Hamid Jafari及其同事希望有一天从治疗方案中撤掉OPV，他们测试了同时用这两种疫苗是否会提供粘膜免疫力；尽管人们已知在给予OPV后再用IPV会弥补某些免疫上的缺口，但其对肠道粘膜免疫力的影响则没有得到良好的描述。Jafari等人在印度北方开展了一项随机化临床试验，在该试验中，有几乎1000名的婴儿与儿童接受了一种或另外一种疫苗。在4周之后，所有的受试者——无论其最初疫苗是何类型——再接受了一剂OPV。在那些已经接受IPV的人中，其粪便中由OPV触发的病毒脱落量大大地减少，意味着这些孩子对他人的感染性较小--这是终止病毒传播的一个关键。肠道粘膜免疫力在IPV组中也得到了增强，意味着这些人如果受到脊髓灰质炎病毒的感染，他们会得到更好的保护。Jafari等人的工作正在指导治疗策略的研发以加速消灭最后的脊髓灰质炎病毒的储库。（DOI:10.1126/science.1255006）

蜂鸟是如何重新喜好甜味的
Evolution of sweet taste perception in hummingbirds by transformation of the ancestral umami receptor
据新的研究报道，蜂鸟用一种转变的味觉受体来发现糖；在所有其它脊椎动物中的这种受体都被用来发现该种甘美的味道。这一修改可帮助蜂鸟检测花蜜，与其它鸟相比，这一变化可让它们探索一种独特的环境生境。在脊椎动物中，对糖和氨基酸的反应分别需要独特的味觉受体分子。T1R2-T1R3味觉受体可发现甜味（如基于植物碳水化合物的糖），而T1R1-T1R3的变体则可发现美味的或氨基酸味道（如肉中的那些味道）。在演化的一路上，鸟类——包括蜂鸟的祖先失去了编码T1R2——它是甜味受体的一部分——的基因。因此，鸟类似乎应该无法识别甜味，但科学家们在看到蜂鸟涌向花蜜时知道情况并非如此。为了解释这一行为的基础，Maude Baldwin等人对十种鸟——包括蜂鸟——的全部基因组序列进行了审查，他们在寻找分别编码不甜的受体与甜味受体成分的基因。正如预期的，他们只发现了前者。为了确认在蜂鸟中不甜味道受体成分是否已经改变以接管对糖的敏感性，Baldwin等人在体外表达了鸡和蜂鸟的非甜味受体成分（T1R1-T1R3）并观察它们对氨基酸和糖的反应。虽然鸡的受体仅对氨基酸起反应，但蜂鸟的变异受体则对糖也起反应。研究人员提出，蜂鸟的T1R1-T1R3经过适应后重新获得了在其它鸟类中丧失的对甜味的感知能力。文章的作者说，这让蜂鸟能食用一种其它鸟类无法享用的食源并得以兴旺发展。由Peihua Jiang 和 Gary K. Beauchamp撰写的一篇《视角》文章提出了更多的见解。（DOI:10.1126/science.1255097）

海洋让21世纪的全球暖化放缓
Varying planetary heat sink led to global-warming slowdown and acceleration
为什么全球快速暖化——它是20世纪后期的特征——在过去的15年左右有所放缓？人们对此提出了许多不同的理论，但一项新的研究提示，热量从浅表水体大规模移动到大西洋及南大洋——但不包括太平洋——的深部区域可能是其原因。Xianyao Chen和Ka-Kit Tun分析了来自剖面浮标——或能够在整个水柱垂直移动的海洋学研究传感器——的数据并追踪了自21世纪之交以来热量在全世界海洋中的行进路径。海洋能够存储大约90%的世界表面的热含量，而研究人员提出，大多数的那些否则会继续助长全球暖化的过多热量目前被储藏在大西洋和南大洋的盆地之中。研究人员还提出，盐度的突然变化——它与21世纪开始时的全球暖化减缓相对应——可能触发了这一热量向较深水体的移动。据Chen和Tung披露，从历史上看，类似的事件会持续20-35年。因此，研究人员提出，全球暖化会在15年左右的时间内重新回升，那时热会重返表层水体。（DOI:10.1126/science.1254937）