（選自美國Science雜志，2010年4月30日出版）

 

首個兩棲類基因組中所披露的線索

 

對首個已被測序的兩棲類基因組的一項新的分析顯示，熱帶爪蟾（Xenopus tropicalis）與人類基因組擁有相當多的共性：所有人類基因中的近80%的與遺傳性疾病有關的基因都可在熱帶爪蟾的基因中找到對應處。這些發現表明，人們可以研發一種蛙類的模型來研究并更好地理解形形色色的人類疾病的分子機制。該研究可能還能提供人們有關為什么世界上蛙類種系繼續在快速衰減的線索。熱帶爪蟾基因組中所含有的編碼蛋白的基因數目與人類基因組的數目差不多相同，它是人們在實驗室中被研究得最充分的蛙類品種，而且被廣泛用作一種研究胚胎發育和細胞生物學的模型。Uffe Hellsten及其同事對熱帶爪蟾的基因組進行了深度的挖掘，他們在其基因組中發現并分析了那些排序和人類及雞類基因組相同的基因區域（被稱作保守同線性）。這些共同的區域主要是一個古老的、有3.6億年之久的基因組的一些片斷；它們來自曾經在地球上存在過的所有哺乳類動物、鳥類、蛙類、蠑螈類及恐龍類的最后的共同祖先。

 

生物多樣性諾言的背棄

 

早在2002年的時候，世界各國領袖聚會于生物多樣性保護大會，他們承諾，到2010年的時候，全球各地的生物多樣性喪失的速度將會放慢。然而，應用該大會自己制定的框架結構所作的一項新的分析顯示，這一目標并沒有達到，而地球生物多樣性所面臨的壓力在繼續增加。Stuart Butchart及其同事編撰了31個特異性的指標，其中包括在世界各地的生物種系數目、群體大小、森林砍伐速度以及正在進行的保護性措施等。研究人員用從1970年～2005年期間所收集的全球數據對這些指標進行了評估。他們發現，表示生物多樣性健全的指標多年來一直在衰減，而全球生物多樣性所受到的壓力指標則在增加。Butchart及其同事發現，盡管在世界上某些地區取得了一些局部性的成功（尤其是在那些受到保護的土地上），但沒有跡象顯示最近幾年生物多樣性喪失的速度已經放慢。他們說，全球生物物種所受到的壓力日益增加，加上人們對此所作出的不充分的反應，都使得生物多樣性保護大會所定的2010年目標注定無法實現。

 

細菌的生物膜埋下了自我解體的種子

 

人們淋浴處墻上的黏液、牙齒上的菌斑以及在醫療儀器上所形成的薄膜，這些都是細菌性的生物薄膜，這些細菌群落在經過擦洗甚至抗菌處理之后仍會持續存在。新的研究顯示，至少有一種細菌（Bacillus subtilis）所產生的氨基酸實際上可防止這些生物膜的形成，并能夠觸發已經存在的生物薄膜的分解。隨著生物薄膜的老化，其營養供應會下降，排泄物會積聚，這時的細菌細胞如果回復到它們的個體自由移動的狀態會對其更為有利。Ilana Kolodkin-Gal及其同事發現，B. subtilis這種細菌會分泌一種不同尋常的氨基酸（右旋氨基酸），該氨基酸可將它們從老化的群落中釋放出來。據文章的作者披露，許多細菌都可產生右旋氨基酸，這種氨基酸可能是一種廣泛存在的生物膜解體的信號。他們提出，這些氨基酸也許可用作醫療或工業環境中的抗生物膜制劑。

 

溝通是合作的關鍵

 

經濟學家和社會科學家使用Homo economicus這一術語已經有一個多世紀了，該術語將人闡釋成是有理性的，其行為的目的僅僅是為了其私人的利益。然而，我們如果對其他人沒有任何的敏感性的話，人類永遠不會進展到今天這個地步。現在有兩項單獨的研究（一則為試驗性的研究，另一則為理論性的研究）證明，人類的溝通和協調這兩者對人類的合作努力都是至關重要的。它們也許可幫助披露在進化的過程中，懲罰性行為是如何慢慢地從人群中出現的。

 

在團體活動中，在為整個團體的更大利益而工作與為個人的私利而工作之間常常會有對立。從前的行為學研究顯示，人類的合作可被拆散，除非一個團體的大多數成員都愿意作出貢獻；人們為了維持這種合作而常常處罰那些揩油者。然而，其他的研究則顯示，懲罰有時候會對團體成員獲益帶來過于高昂的代價。因此，為了進一步探索這些復雜的人際關系，Marco Janssen及其同事設計了一種游戲；在這種游戲中，每個志愿者必須一同來管理一個實驗性環境的資源（如一片森林或一個漁場）。研究人員發現，如果這種懲罰在整個團體中沒有進行協調，或是該懲罰措施沒有得到團體成員的贊同的話，懲罰揩油者實際上會起到反效果。該研究顯示，團體成員之間的溝通是為獲得更大利益而管理資源的關鍵，同時，它也是實行懲罰以維持團體內合作的關鍵。在另一則報告中，Robert Boyd及其同事介紹了一個在先祖人群中實行協調性懲罰的模型。該模型支持Janssen的實驗發現。他們的理論模型表明懲罰揩油者的成本總額會在愿意給予懲罰的人數增加的時候下降。

 

（本欄目文章由美國科學促進會獨家提供）