• 3月6日《自然》雜志精選


     
    封面故事:一個單一物種居支配地位的湖泊
     
    冰島北部的Myvatn湖的生態系統之所以引人矚目,是因為單一物種在其中居支配地位。Myvatn翻譯成英文為“midge lake”(蚊子湖),在該湖生態系統中居支配地位的是不咬人的蚊子——蠓。這種動物占該湖次級生產力的2/3,是當地魚和鳥的主要食物。蠓數量波動極大,相差近6個數量級,波動周期不規則,在4~7年之間。對25年間獲得的種群監測數據所進行的一項新的分析表明,這一現象可由不同動態來解釋,在這些動態中,波動幅度由進入其生境的少量食物補充決定。因人類擾動而造成的食物補充的小幅下降,也許能夠解釋蠓種群數量波動幅度最近的增大。所以,就生態保護而言,蠓種群動態因其固有原因是不可預測的,它們對于湖泊中小幅擾動的脆弱性要比以前所預料的大得多。Myvatn湖中蠓的情況說明了自然生態系統本身固有的復雜性,也說明了管理它們的困難。本期封面照片所示為Myvatn湖邊緣區域成群的、想交配的雄性蠓在等待雌性蠓飛到它們當中。
     
    DNA甲基化/去甲基化周期的觀測
     
    本期Nature上兩篇論文報告了CpG二核苷酸在基因啟動子上的DNA甲基化和去甲基化周期。這兩篇論文的發現與已被廣泛接受的關于DNA甲基化的觀點形成鮮明對比,后者認為DNA甲基化是一種穩定的表觀“標記”,能夠通過有絲分裂傳輸關于基因表達的一個特定模式的記錄,并將其傳輸到子細胞中。Métivier等人在pS2基因啟動子上觀測到DNA甲基化/去甲基化周期,是在其被雌激素活化過程中觀測到的,同時伴隨著DNA甲基轉移酶和其他因子的循環。Kangaspeska等人報告了在5個活性啟動子上的周期性DNA甲基化,其中包括pS2基因和雌激素受體。
     
    預測地熱梯度的簡單模型
     
    地殼的熱結構強烈影響變形、變質和火成論。關于穩定地殼中地熱梯度的模型預測溫度隨深度穩定增加,然而這種熱結構與某些造山地區的觀測結果是不相容的。高溫變質地帶峰值狀況的全球測繪結果所確定的峰值溫度范圍相對于壓力范圍而言較窄。Gabriela Depine和本文其他作者建立了簡單的熱模型,他們將熔融遷移的效應包括了進去。他們的模型表明,長壽命的火成論導致一個準穩態的地熱等溫線,在上層地殼中溫度迅速上升,而在中層及下層地殼中則近乎熱穩定狀態。中層及下層地殼中近乎熱穩定的狀態來自脫水熔融反應的熱緩沖效應,這種反應又部分控制地熱等溫線的形狀。
     
    一種可能與精神病病理相關的復合物
     
    新一代抗精神病藥物如olanzapine和risperidone通過阻斷血清素2AR受體的神經傳輸來發揮作用;麥角二乙酰胺(LSD)等致幻劑也通過這些受體發揮作用。在其mGluR2受體上模仿刺激性神經傳輸物質谷氨酸鹽的藥物也是強效抗精神病藥物。這些事實以及其他方面的證據都表明,血清素和谷氨酸鹽神經傳輸物質系統在精神分裂者腦中功能異常。這一分析似乎會因一種功能性復合物的意外發現得到證實。這種復合物含有血清素2AR和mGluR2受體,涉及化學致幻劑在培養的細胞及小鼠身上的獨特效應。這兩種受體的平衡在精神分裂者腦中被破壞,從而進一步說明該復合物是精神病的一個有希望的潛在治療目標。
     
    Hiss原來由Chorus演變而來
     
    Plasmaspheric hiss是一種電磁波,見于環繞地球的致密的等離子體層中。這種波是控制Van Allen輻射帶的二區域結構的一個主導因子,而且由于它能從等離子體層中將高能電子除掉,所以它在減小太空中衛星及人類所受到的輻射危險方面扮演著至關重要的角色。科學家提出了很多理論來解釋這種波的起源,但沒有一種理論經受住了時間的檢驗。Bortnik等人利用來自CRRES衛星的數據建立了一個新模型,該模型將這種波解釋為Chorus的另一種波型的衍生物。Chorus過去被認為與Hiss無關,它能傳播進等離子體層中,隨后變成Hiss。
     
    (田天/編譯,更多信息請訪問www.naturechina.com/st)



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