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ningkeqing木虫 (正式写手)
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Nature Contents 12 January 2006 (Vol. 439 pp.117-242)
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[自然要览] （选自英国Nature杂志，2006年1月12日出版） 封面故事：磁重接的发生范围 A magnetic reconnection X-line extending more than 390 Earth radii in the solar wind 磁重接是成对的磁力线进行合并、将磁场能转变成粒子能的一个过程。在合并的磁力线 中所形成的缠结结构会产生一种“弹弓效应”，该效应对高速等离子喷射流进行加速， 使其远离合并点。这个过程为干扰电网和通信的太阳耀斑和近地宇宙风暴提供能量。空 间物理学家早就对磁重接是远距离发生的还是在局部地方随机发生的进行争论了。2002 年2月2日，在星际空间相距很远的三艘飞船Cluster、ACE和Wind都在其经过的同一个 “太阳磁场切变层”内探测到了类似的等离子喷射流。这是证明存在一个直径为250万 公里的重接区域的直接证据，它证实磁重接可以在很长时间内在一个非常大的尺度上发 生。本期封面所示为缠结的磁力线加速一对粒子喷射流的情形。（Letter p. 175; News and Views）封面图片：Matt Davis and Tai Phan （加州大学伯克利分校） 蚂蚁学步而不失其故步（Home run/ Ant and ant） Teaching in tandem-running ants 由E. O. Wilson首次描述的前后跑（Tandem running）是在一些蚂蚁物种中所看到的一 种行为，即一只蚂蚁领着另一只蚂蚁从蚁穴向食物源跑，它们之间的碰触信号或信息素 信号控制速度和路径。对名为Temnothorax albipennis的蚂蚁所做的新的研究工作表 明，前后跑的意义还不止我们所看到的那些。它是老师和学生之间通过双向反馈进行教 学的一个例子，很可能是这种现象第一次在一种不是人类的动物身上被观察到。 （Brief Communication p. 153） 固体行星的形成：坎坷星途路（A bumpy ride for planets） Hit-and-run planetary collisions 太阳系的有陆地的行星被认为是从大量小的行星通过合并而不断增长形成的。在数千万 年的时间里，数百颗月球至火星大小的行星“胚胎”通过彼此之间以及与木星之间的引 力遭遇和共振获得了随机速率。这个过程所产生的跨行星的轨道和碰撞最终产生了现在 的四颗有陆地的行星以及月球和小行星。但Asphaug等人现在发现，碰撞的行星并不是 简单地合并。在很多情况下，较小的行星会从碰撞过程中逃脱，但严重变形，快速旋 转，外层被剥去，有时还会分裂成很多小天体。这些“撞击后就跑掉”的碰撞所留下的 残体今天很可能仍然还在，它们以小行星和陨石、也许还有最小的行星的形式存在。 （Article p. 155） 哥斯达黎加青蛙灭绝与全球变暖有关（Frogs couldn’t stand the heat） Widespread amphibian extinctions from epidemic disease driven by global warming 上个世纪80年代，蒙特维得五彩青蛙和金蝉一起从哥斯达黎加的森林中消失了。为此， 它们成为关于全球变暖和生物多样性的辩论中的一个焦点。有些人认为全球变暖是其消 失的原因，而另一些人则认为是森林的砍伐破坏了它们的生存环境。一项将属于美洲热 带地区本地种的这些物种和很多其他两栖类动物的灭绝与海平面和气温的变化联系起来 的新的分析研究的结果，在这一轮辩论中可能会证明是具有结论性的。这项研究还发现 了造成这些两栖类动物灭绝的可能的病原体：全球变暖趋势对一种名为 Batrachochytrium dendrobatidis的真菌病原体是有利的，这种病原体是“壶菌病”的 致病原因，它的增殖使得天平朝着不利于其寄主生存的方向发生了倾斜。（Article p. 161; News and Views） 过热的冰已在实验中获得（Superheating on ice） Ultrafast superheating and melting of bulk ice 将一种固体加热到超过其熔点而又不会让其真正熔化，可以通过用作高质量晶体的物质 轻易实现。水为什么不能成为这些物质中的一员并没有根本性的原因。但水中将各个分 子束缚在一起、使水具有很多独特性质的氢键网络使得我们难以生成无缺陷的水冰。因 此，此前过热的冰只存在于理论中。但是现在，在一项实验中，研究人员通过将大块冰 的内部在非常短的时间尺度上从零下3摄氏度加热到室温，从而生成了这样的物质。在 该实验所持续的250皮秒内，实验用冰仍然保持固体状态，虽说当温度跨度超过大约20 摄氏度时冰的确会融化。（Letter p. 183） 一个新的甲烷排放来源（Methane budget: a new source） Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions 热带森林上面温室气体甲烷的含量出乎意料之高以及最近大气中甲烷浓度增长速度的下 降，都不能简单地用已经被人们所接受的全球甲烷预算来解释。现在，一项真正让人吃 惊的发现为这些现象提供了一个可能的解释，并且还可能对通过模型研究过去和未来的 气候具有参考意义。自然来源的甲烷过去被认为只能在厌氧条件下形成，比如说在沼泽 中。事实上，活的植物以及死掉的残枝落叶在好氧条件下也能向大气中排放甲烷。这一 额外的甲烷来源有可能占到年甲烷来源量的10%至30%，并且在过去的研究中被忽略了。 （Letter p. 187; News and Views） 义县发现新的哺乳动物化石（Early mammals regroup） A Cretaceous symmetrodont therian with some monotreme-like postcranial features 中国的义县化石产地在过去十年时间里已经出产了一些最为重要的哺乳动物化石，比如 说一系列长羽毛的恐龙化石，并且还在继续出产对关于早期哺乳动物演化的传统观点形 成挑战的化石。最新的发现是一个保存完好的名为Spalacotheroid Symmetrodont的动 物化石，它是现代兽亚纲哺乳动物（如有袋动物和有胎盘动物）的一个亲缘种。该动物 的部分骨架很不像兽亚纲哺乳动物：从胸椎往下到脚踝，该哺乳动物都非常像鸭嘴兽， 这也许是功能交汇的结果。从古生物地理角度来看，这一新发现的化石也很有价值：同 早白垩纪很多其他哺乳动物一样，这种动物似乎也是最初在欧亚大陆演化、然后向北美 扩散的。（Letter p. 195） 混交也有可取之处（The ins and outs of breeding） Outbred embryos rescue inbred half-siblings in mixed-paternity broods of live-bearing females 混交的雌性能生出父亲为一个以上雄性的后代来。对一种胎生的伪蝎所做的新的研究表 明，对那些无法避免与近亲交配的雌性来说，其后代有多个父亲可以是有好处的。在胎 生物种中，近亲繁殖不仅增加隐性疾病的风险，而且还能干扰胚胎发育所必要的母亲和 胎儿之间的交谈。近亲繁殖导致胎生伪蝎的自然流产率较高。然而，当雌性与一个兄弟 和一个非近亲的个体交配时，“外交”产生的胚胎的存在会挽救其“内交”产生的同母 异父兄弟姐妹，使得整胎幼仔都能成功发育到要出生的时候。（Letter p. 201） TRAF3分子在免疫细胞中的功能（VIRAL RESPONSE） Specificity in Toll-like receptor signalling through distinct effector functions of TRAF3 and TRAF6/ Critical role of TRAF3 in the Toll-like receptor-dependent and -independent antiviral response 当病毒产物通过激发“Toll样受体”和各种不同的“胞质受体”诱导I-型干扰素响应 时，先天性免疫响应（一种防御病毒感染的重要机制）就会启动。在本期Nature上， 两个小组报告了一种被称为TRAF3的分子的性质。该分子在免疫细胞中的功能以前是不 知道的，但现在研究人员发现，它对于多种病毒识别通道的抗病毒响应的诱导来说起一 个交汇点的作用。（Letters pp. 204, 208） 提取胚胎干细胞而又不破坏胚胎的新方法（Making stem cells acceptable） Generation of nuclear transfer-derived pluripotent ES cells from cloned Cdx2-deficient blastocysts/ Embryonic and extraembryonic stem cell lines derived from single mouse blastomeres 确定人类胚胎干细胞系的通常方法是有争议的，因为在这个过程中胚胎被破坏掉了。本 期Nature上有两篇研究论文介绍了从小鼠获取这种细胞而又不失去一个克隆出的、有发 育潜力的胚胎的不同方法。Meissner 和 Jaenisch描述了一个用小鼠做的原理验证实 验，所采用的方法是ANT（改变的核转移），这是一个生成本身不能移植进子宫中的异 常胚泡的方法。这个新方法需要阻断Cdx2基因的作用，但由于该基因在采用这些细胞进 行的治疗方案中可能需要用到，所以将这种基因剔除做成是可逆的，当胚胎干细胞培养 系确定以后，就可以将该基因再打开。ANT是在美国国会就是否能使用NIH（国家卫生研 究院）的经费进行涉及干细胞的研究问题举行的听证会上所讨论的可选方法之一。 Chung等人介绍了一种提取小鼠胚胎干细胞系的新方法，该方法不会破坏胚胎向子宫内 移植并进行发育的能力。这个方法所依靠的是在不育症治疗中使用的“移植前基因诊 断”（PGD），即对胚胎可能存在的遗传缺陷进行扫描诊断。如果胚胎是健康的，它们 就会被移植进子宫中，让其正常发育。如果能将这种方法转移进已经进行过PGD的人类 胚胎，也许就有可能生成人类胚胎干细胞系库，而不会对胚胎本身带来其他风险。 （Letters p. 212, 216; News and Views） “神经管闭合”缺陷的发病机制（Neural tube defects） Planar cell polarity signalling couples cell division and morphogenesis during neurulation 像“脊柱分裂”和“无脑颅症”这样的“神经管闭合”疾病在新生儿中的发病率为 1/1000，但这些先天性畸形的内在原因基本上不清楚。用动物模型进行的研究工作曾表 明，PCP（planar cell polarity）信号通道在胚胎形成过程中所发生的“神经管闭 合”中扮演一个角色。现在Ciruna等人为这一过程中找到了一个新机制，即被称为Van Gogh-like 2的PCP蛋白沿着前/后轴方向极化神经前体。该蛋白是子细胞以层间插入的 方式插入在“神经管闭合”前形成的一个被称为神经龙骨的中间结构中所需要的。PCP 通道似乎将细胞分裂与形态的形成耦合起来，这个系统中的畸形可能是“神经管闭合” 缺陷的一个以前未曾识别出的原因。（Letter p. 220） ----------------------------- News and Views ----------------------------- Extinctions: A message from the frogs Andrew R. Blausteinand Andy Dobson Page 143 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/full/439143a.html> Space Physics: Breaking through the lines Gotz Paschmann Page 144 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/full/439144a.html> Medicine: Politic stem cells Irving L. Weissman Page 145 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/full/439145a.html> Global change: A green source of surprise David C. Lowe Page 148 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/full/439148a.html> Behaviour: Smells, brains and hormones Gordon M. Shepherd Page 149 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/full/439149a.html> ----------------------------- Brief Communications ----------------------------- Teaching in tandem-running ants Nigel R. Franksand Tom Richardson Page 153 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/439153a.html> ----------------------------- Articles ----------------------------- Hit-and-run planetary collisions Erik Asphaug, Craig B. Agnor and Quentin Williams Page 155 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04311.html> Widespread amphibian extinctions from epidemic disease driven by global warming J. Alan Pounds et al. Page 161 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04246.html> A quantitative protein interaction network for the ErbB receptors using protein microarrays Richard B. Jones et al. Page 168 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04177.html> ----------------------------- Letters to Nature ----------------------------- A magnetic reconnection X-line extending more than 390 Earth radii in the solar wind T. D. Phan et al. Page 175 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04393.html> A semiconductor source of triggered entangled photon pairs R. M. Stevenson et al. Page 179 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04446.html> Ultrafast superheating and melting of bulk ice H. Iglev, M. Schmeisser, K. Simeonidis, A. Thaller and A. Laubereau Page 183 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04415.html> Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions Frank Keppler, John T. G. Hamilton, Marc Braβ and Thomas Rockmann Page 187 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04420.html> Stability of hydrous melt at the base of the Earth's upper mantle Tatsuya Sakamaki, Akio Suzuki and Eiji Ohtani Page 192 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04352.html> A Cretaceous symmetrodont therian with some monotreme-like postcranial features Gang Liand Zhe-Xi Luo Page 195 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04168.html> Outbred embryos rescue inbred half-siblings in mixed-paternity broods of live-bearing females Jeanne A. Zeh and David W. Zeh Page 201 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04260.html> Specificity in Toll-like receptor signalling through distinct effector functions of TRAF3 and TRAF6 Hans Hacker et al. Page 204 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04369.html> Critical role of TRAF3 in the Toll-like receptor-dependent and -independent antiviral response Gagik Oganesyan Page 208 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04374.html> Generation of nuclear transfer-derived pluripotent ES cells from cloned Cdx2-deficient blastocysts Alexander Meissner and Rudolf Jaenisch Page 212 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04257.html> Embryonic and extraembryonic stem cell lines derived from single mouse blastomeres Young Chung et al. Page 216 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04277.html> Planar cell polarity signalling couples cell division and morphogenesis during neurulation Brian Ciruna et al. Page 220 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04375.html> A single amino acid governs enhanced activity of DinB DNA polymerases on damaged templates Daniel F. Jarosz et al. Page 225 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04318.html> Palindromic assembly of the giant muscle protein titin in the sarcomeric Z-disk Peijian Zou et al. Page 229 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04343.html> Structure of the Sec13/31 COPII coat cage Scott M. Stagg et al. Page 234 <http://www.nature.com/nlink/v439/n7073/abs/nature04339.html> |
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