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2月15日《科学》杂志内容精选 作者:彭苏  来源:综合办  发布时间:2013-03-01
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改变人类情绪的药物也能改变鱼类行为

据一项对欧洲野生鲈鱼的研究,在被排泄、冲刷并在污水处理厂经过处理之后而最终出现在全世界水道中的医疗用药随着时间的推移可能会导致意想不到的对生态的影响。

Tomas Brodin及其同事发现,在接触了被称作去甲羟安定的减缓焦虑的药物之后,这些鱼的进食速度加快了、胆子变大了而且较不合群。这种精神病科的药物被用来治疗人类的焦虑症。但是,去甲羟安定残余常常会最终出现在污水处理厂下游的自然水生系统中,它们在那里对生态系统的作用是未知的。

如今,Brodin及其同事给野生鲈鱼喂食了去甲羟安定,其剂量等同于那些在瑞典的河流溪水中发现的该药物的含量;他们的结果提示,即使是很少量的去甲羟安定都会改变这些鱼的行为和觅食速度。在独处的时候,接触过去甲羟安定的鱼敢于离开安全的庇护场所并进入新的可能是危险的区域。这些鲈鱼吞食其食物的速度比没有接触药物的鱼更快——研究人员说,这一行为上的转变最终会改变水域中的物种组成并导致如藻类勃发增加等生态事件的发生。

在研究期间被给予去甲羟安定的鱼还会变得不合群,使自己与其他鲈鱼疏远,使它们暴露于被捕食的更大风险之中。这些发现提示,目前世界表面水体中的医疗用药的浓度随着时间的推移会产生意想不到的生态及环境后果。

加速质子证实宇宙射线来源

一项新的研究提供了确凿的证据:我们星系的宇宙射线质子会在由超新星产生的冲击波中得到加速。人们经常受到快速、充满能量但又不起眼的被称作宇宙射线的粒子的轰击。这些大多为质子的带电荷的粒子不断地从外太空攻击地球。科学家中有普遍的共识,这就是超新星残余(它们是超新星爆炸后的剩余物)是宇宙射线的来源,但对此的最终证明一直难以找到,因为宇宙射线在它们从其源头来到地球的路径上发生了偏转。

Stefan Funk及一组研究人员花了4年时间用安装在费米伽马射线太空望远镜上的大视场望远镜(LAT)来观察伽马射线。他们观察到了2个被命名为IC433和W44的超新星残余。二者都位于我们的银河系之中——IC443位于距离地球大约5000光年的双子星座中,而W44则位于距离地球大约1万光年的天鹰星座中。研究人员在分析了这些数据后发现了中性π介子在伽马射线谱中衰变的特征性识别标志。π介子是当加速的宇宙射线与超新星周围的星际物质相互作用时产生的亚原子粒子。π介子会快速衰变成为伽马射线,它们因此可被特殊的望远镜探测到。这些结果毫不含糊地证明超新星残余物可令宇宙射线加速。

人类与类人猿中存在平衡选择

一项新的对人类及黑猩猩进行的全基因组分析披露,这两个物种在数百万年中同时拥有着某些相同的会导致多态性—— 即在同一物种中有着不同的物理形式——的突变组合。在此之前,在人与猿之间只确认了两种共有的多态性:主要组织相容性复合体或MHC的变体,及作为不同血型基础的ABO血型系统中的多态性。

Ellen Leffler及其同事对59个人及10个西非黑猩猩的全基因组序列进行了研究并确认了在这两个物种中有125个区域含有类似的突变——它们中的大多数出现在基因组的非编码区域。据研究人员披露,这些区域中有6个看来代表了自这两个世系分开后仍然持续存在于这两个物种中的多态性。

这些新的发现提供了平衡选择的证据,在这种选择过程中,某些在一个物种中的非显性特质却仍然以高出显性特质的程度得到维持。这种现象常常会使某些多态性在进化的过程中得以保留。

北极融冰可能移动更多海藻

随着去年北极海冰衰减到有记录以来的最低水平,研究人员发现其下方有大量的藻类生长。Antje Boetius及其在研究船Polarstern号上的同事确认了这些藻类是叫做北冰洋直链藻的硅藻;他们现在报告说,一股股这样的海藻悬挂在该区域跨越广阔纬度范围的、随季节波动的冰的底部。

据研究人员披露,这些藻股很容易脱落,且有证据显示,它们中有许多已经沉至海底,并在那里形成直径为1~50厘米的斑片,这些斑片覆盖了高达10%的海底面积。他们说,在海底,一丛丛海藻会吸引大量可移动的如海参和蛇尾海星等无脊椎动物。尽管过去的研究曾经揭示过在北极冰下生长的藻类,但这一新的发现表明,可能因为海冰的变薄使海藻获得了更多的光线,从而促进了海藻生长并在冰融化时将海藻输送至海底,并因而增强了该区域的初级生产力。Boetius及其他的研究人员说,这种情况转而会导致北极碳收支与生物多元性的显著变化。

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