進行多項作業的腦的分隔

 

法國的研究人員報告說，當我們試圖在同一時間做兩件事時，我們腦中的每一半似乎都投入到一個不同的作業之中。這些發現也許可幫助解釋為什么我們一般可同時較好地做兩種工作但卻不能同時做更多的工作。Sylvain Charron和Etienne Koechlin應用功能性核磁共振成像（或稱fMRI）來監測進行字母配對作業的志愿者腦中的活動。當這些志愿者在一個時間完成一項作業的時候，其雙側腦的背側前扣帶回和前運動皮層都是被激活的。但是，當這些志愿者同時完成兩項作業的時候，其左側腦的這些區域的活動與主要作業相對應，而右側腦的這些區域的活動則與次級作業相對應。文章的作者寫道，這種在兩側腦中的工作的區分“可廓清人們在作出決定及推理能力時所存在的數種局限性”。

 

最早火星隕石的齡期較年輕

 

研究人員報告說，已知的最古老的火星隕石被稱作ALH 84001。它的齡期比人們先前認為的要年輕約5億年，因此它可能并不是火星原始外殼的一個殘片。人們曾經估測ALH 84001的齡期大約為45.1億年，它被認為是在早期巖漿海凝固時形成的原始火星外殼的一個殘片，它挺過了大約在42.5億年至41.5億年期間的一段密集的轟擊時期。Thomas Lapen及其同事應用镥—鉿同位素數據將這一隕石的晶化期修正至約40.9億年，表明該隕石盡管仍然是這一類隕石中已知最古老的隕石，但它來自轟擊期末剛形成的外殼。這一修正的齡期還表明，由巖漿形成的外殼在火星上是一個不斷進行的過程，該過程占了火星歷史的大部分時間，而ALH 84001形成的時間恰好是在火星核心迪那摩及其相關行星磁場逐漸消失的時候。

 

地球核心的不均衡成長

 

是什么使得地球的核心如此不對稱地受到扭曲？這個問題對科學家來說是一個長期存在的謎團，但兩項新的研究使人們增進了對在過去數千年中塑造我們行星的核心的地球動力學過程的了解。Marc Monnereau及其同事知道，地球中心的固體核心會因為在地核外側的鐵的緩慢晶化而發生膨脹，因此他們開始測試數百萬個不同的地核增長模型，其中每一個模型都牽涉到不同大小的鐵顆粒。他們著眼于一個模型：該模型考慮到了來自固態中央核心到液態外側核心的分子運動；他們證明了這種鐵顆粒的傳送是如何導致地核的某一側的鐵的永久性晶化，以及在其對側所發生的鐵的持續性的熔化。研究人員的這一模型恰好顯示，為了創制一個我們現在所經歷到的不均衡的地核，這種地球深部緩慢的鐵分子移動是如何導致了熔化中的東半球以及一個固態的西半球。由于該過程仍然在繼續進行，這一研究還支持地球內核的齡期相對較為年輕的理論。

 

在另外一項研究中，Arwen Deuss及其同事對從1976年至2009年期間所記錄到的90次大型地震中的地核地震活動進行了回顧。除了東—西半球的不均衡之外，他們的數據還查明了地核中特別的地區性變異。除那以外，這些研究人員所發現的地核的變異模式與地球的磁場形狀可以直接匹配；這一發現表明，自地球磁場首次形成以來，地核的成長一直是與地球的磁場耦聯的。

 

跟蹤被修飾過的

 

DNA的演化軌跡

 

一項新的研究提示，一種可改變DNA的外部影響是陸地植物和動物的某種進化優勢。這種化學修飾或稱DNA的甲基化可使細胞具有不同的特征和功能，盡管它們所含的遺傳物質是相同的。這些發現為人們就外在因子影響基因組時所扮演的角色增添了線索，而這些外在因子并非由DNA本身所編碼的。這種學科被稱作表觀遺傳學。DNA甲基化模式在所有類型的現象中（在這些現象中基因被啟動或關閉）都扮演著一種角色：從色彩絢爛的花朵到惡性腫塊的生長。環境因素也會促使可影響到未來世代的表觀遺傳學變化，例如，一名吸煙的孕婦是否會引起胎兒的表觀遺傳學變化。

 

使用一種可披露DNA上甲基化模式或甲基基團的測序技術，Assaf Zemach及其同事分析了5種植物、5種真菌和7種動物基因組中的DNA甲基化的情況。他們發現，與通過有性繁殖的陸地植物及動物（它們的DNA有著廣泛存在的甲基化）不同，可無性生殖的單細胞動物和真菌很少或沒有DNA的甲基化。盡管DNA甲基化在進化上是一種古老的反應，但它還是會增加基因突變的可能性，因此DNA甲基化的喪失在各種生物中還是相對比較常見的。它們發生在真菌進化的早期以及植物和動物進化的晚期。然而，這一研究顯示，陸地植物和動物的基因組仍然存在著廣泛分布的甲基基團；這表明盡管有發生突變的危險，DNA甲基化在更復雜的有性繁殖生物中仍然是重要的。

 

（本欄目文章由美國科學促進會獨家提供）

 

《科學時報》 (2010-4-28 A4 國際)