來源: 發(fā)布時(shí)間:2015-1-5 13:52:6
Science11月28日刊

 
對(duì)土壤中生命的長(zhǎng)期觀察
 
一項(xiàng)對(duì)全世界真菌的大規(guī)模的基因調(diào)查揭示了真菌分布和多樣性的全球模式。然而,這項(xiàng)研究還顯示了研究人員對(duì)這些微生物及人類活動(dòng)如何對(duì)它們?cè)斐捎绊懰赖氖侨绱酥佟?/font>
 
Leho Tedersoo及其同事從世界各地365處收集了近1.5萬個(gè)土壤樣品并用焦磷酸測(cè)序技術(shù)來研究其中所含的真菌基因。
 
他們的結(jié)果提示,植物與真菌的演化并非如科學(xué)家們過去所認(rèn)為的那樣相互交織在一起,而導(dǎo)致如今真菌多樣化的主要驅(qū)動(dòng)因子與氣候有關(guān)。他們說,每年的降雨量似乎是真菌物種豐富程度的最強(qiáng)驅(qū)動(dòng)因素,盡管像pH值和鈣濃度等因子也會(huì)對(duì)它們的生物多樣性有著明顯的作用。與植物和動(dòng)物一樣,真菌似乎集中在地球的赤道附近。
 
但Tedersoo和同事發(fā)現(xiàn)了某些主要的真菌種類違背了這種模式,其中包括某些外生菌根真菌物種,它們最為豐富并處于中—高北緯地區(qū),而其它某些品種則越靠近地球的極地?cái)?shù)目越多。
 
據(jù)研究人員披露,外生菌根真菌需要有眾多的植物品種以及土壤的高pH值才能興旺發(fā)展,腐生性真菌則喜歡雨水豐沛的環(huán)境,而病原體則會(huì)避免高緯度地區(qū), 但它們會(huì)趨向富含氮的地方。
 
一般來說,真菌物種的豐富程度不會(huì)像植物物種多樣性那樣隨著緯度的上升而急劇下降,這表明真菌在影響地球上的生命中起著一種主要的作用,尤其是在氣候較為惡劣的較高緯度地區(qū)。
 
即使如此,真菌的豐富程度會(huì)在更高北緯地區(qū)下降,表明目前的假設(shè)真菌在地球各處恒定分布的預(yù)測(cè)實(shí)際上高估了真菌的豐富程度?傊,這些發(fā)現(xiàn)較好地描繪了世界各地土壤真菌類群落及它是如何影響人類健康的。
 
表面結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)超級(jí)排斥性的秘密
 
研究人員設(shè)計(jì)出了一種能夠排斥任何液體——包括氟化溶劑這類潮濕度最大的液體——的表面,且他們是在不用涂層的情況下實(shí)現(xiàn)這種超級(jí)排斥性的。
 
Tingyi Liu和Chang-Jin Kim描繪了這種技術(shù)——只通過改變材料表面的粗糙度而賦予許多不同材料對(duì)油和水的超級(jí)排斥性。(在上世紀(jì)60年代研發(fā)的第一類防水材料同樣只依賴于表面的粗糙度。)
 
但在1990年代后期首創(chuàng)的超級(jí)疏水材料則是將這種粗糙性與防水多聚物涂層結(jié)合來產(chǎn)生作用的。
 
Liu和Kim用硅石作為開始,并在其表面蝕刻上一種“釘床”結(jié)構(gòu),后者已知能賦予某些材料以耐水性。研究人員接著將其釘頭切掉以制造類似傘或高爾夫球座樣的突起;他們發(fā)現(xiàn),這種新的結(jié)構(gòu)使得液體與二氧化硅表面之間的接觸很少。
 
他們?cè)诮饘俸投嗑畚锷蠝y(cè)試了這種超級(jí)排斥表面結(jié)構(gòu),并發(fā)現(xiàn)即使是能量最低的液體也會(huì)在這些材料上形成液珠并滾落。
 
據(jù)研究人員披露,在沒有疏水多聚物涂層的情況下,該超級(jí)排斥性硅石可承受的溫度超過1000攝氏度。他們說,他們的不含多聚物的超級(jí)排斥性材料預(yù)計(jì)會(huì)在戶外環(huán)境和工業(yè)環(huán)境中比傳統(tǒng)的超級(jí)排斥材料持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間。
 
關(guān)于記憶的一項(xiàng)研究
 
為什么人們能回憶某些歷史事件,但卻無法回憶另外一些事件?例如,美國(guó)歷屆總統(tǒng)——菲爾莫爾、布坎南和麥金利,僅舉數(shù)例——現(xiàn)在已經(jīng) 鮮有人記得了。
 
Henry Roediger和K.Andrew DeSoto在此證明,對(duì)文化知識(shí)的記憶是基于包括“新近性”和過去接觸次數(shù)等因素的。他們的結(jié)果揭示了對(duì)文化事件的記憶是如何能被客觀地加以研究的。
 
研究人員對(duì)抽樣的美國(guó)公民隨著時(shí)間推移而忘卻美國(guó)總統(tǒng)的速度進(jìn)行了評(píng)估,他們聚焦于2個(gè)群體:分別在1974年、1991年和2009年接受測(cè)試的三個(gè)時(shí)代的大學(xué)生,以及在2014年進(jìn)行測(cè)試的不同年齡的577位成年人——他們被選來代表當(dāng)代的大學(xué)生群組團(tuán)體(嬰兒潮一代、X世代和千禧世代)。這些人被要求回憶盡可能多的美國(guó)總統(tǒng)并將他們以其正確的順序排位。
 
研究人員發(fā)現(xiàn),盡管這三個(gè)學(xué)生組是在一個(gè)為期35年的階段中接受測(cè)試的,但他們卻以同樣的方式遺忘: 他們能回憶最早的幾位總統(tǒng)(首因效應(yīng))和最后幾位總統(tǒng)(近因效應(yīng)),但不能記住位于中間的那些總統(tǒng)。
 
例如,每個(gè)群組都能記住華盛頓(第一位總統(tǒng)),也能記住大多數(shù)最近的總統(tǒng)(如1974年時(shí)的福特、1991年時(shí)的老布什及2009年時(shí)的奧巴馬),但在這之間的總統(tǒng)則更多的被人們忘卻。每一組人也都記住了林肯,這大概是因?yàn)樗敲绹?guó)內(nèi)戰(zhàn)時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵人物。被測(cè)試的577位成年人中也出現(xiàn)了類似的結(jié)果。
 
基于這些數(shù)據(jù),研究人員預(yù)測(cè),隨著更多總統(tǒng)被添加到美國(guó)總統(tǒng)的名冊(cè)之中,對(duì)近來總統(tǒng)的回憶將會(huì)到達(dá)對(duì)菲爾莫爾、布坎南和麥金利總統(tǒng)的水平(人們不太能記住他們)。
 
黃瓜變甜的基因之路
 
據(jù)一項(xiàng)新的研究報(bào)告,帶甜味的非野生黃瓜是如何從其苦味的野生祖先那兒演化而成的現(xiàn)在變得更清楚了。植物中的小分子會(huì)影響這些生物與其環(huán)境之間的重要關(guān)系。例如,在葫蘆科植物中——其中包括黃瓜——葫蘆素分子會(huì)表達(dá)一種苦味,它可幫助驅(qū)擋食草動(dòng)物。
 
如今,葫蘆科植物中的某些成員通過一種種植過程已經(jīng)失去了它們的苦味,并成為人類常吃的食物。然而,對(duì)這一種植過程的分子層面的了解大體上仍不清楚。
 
如今,通過對(duì)115個(gè)不同黃瓜品系進(jìn)行基因組學(xué)和生物化學(xué)分析,Yi Shang等人揭示了與黃瓜被種植成我們?nèi)缃裰赖膸鹞妒吖嘘P(guān)的生物合成通路。他們的結(jié)果指向幾個(gè)與葫蘆素產(chǎn)生有關(guān)的具影響力的基因,其中包括兩個(gè)主調(diào)控基因。
 
研究人員發(fā)現(xiàn),這些調(diào)控基因之一的突變幫助產(chǎn)生了我們?nèi)缃袼缘牟豢嗟狞S瓜品種。在該調(diào)控葫蘆素產(chǎn)生的通路中的其它變異幫助創(chuàng)建了一種突變黃瓜品系,它能在接觸寒冷氣溫時(shí)保持甜味(而在某些黃瓜品系中,其瓜果會(huì)在這些應(yīng)激的情況下變苦)。
 
總之,Shang等人的結(jié)果提示,黃瓜的種植過程可由葫蘆素調(diào)節(jié)因子功能喪失來解釋。
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2014年12月刊 科學(xué)·集萃)
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