12月22日Nature选读

　　

生物通综合：
极地食草动物生物钟失灵
动物和植物在演化过程中形成了一个体内生物钟，这个生物钟利用白天和夜晚的明、暗周期来同步行为和生理功能每天的节律。这种节律只是一种适应性的表现、目的是很好地利用白天和夜晚的明暗条件，还是对一种生物体正常发挥功能来说很重要的一个每天的活动周期？生活在北极圈内高纬度地区的驯鹿的行为为这个问题提供了一个答案。在这里，太阳夏天从不降落，冬天从不升起，极地生物每年在春季和秋季能体验到为期只有几个星期的一个白天和夜晚周期。在这样的条件下，驯鹿完全失去了每天有节奏的活动。至少对极地的食草动物来说，这种情况在维持生物节律的组织方面几乎没有选择优势，因为在这种地方，维持生物节律既没有必要，也没有作用。

“走出非洲”假说受到质疑
多年来占主流地位、引发公众无限遐想的人类演化理论被称为“走出非洲”。这个理论假设人属动物起源于非洲，被划分为H. ergaster 或 H. erectus的一种早期形式是大约180万年前最先离开非洲的。根据这个假说，走出非洲后，他们在南亚定居，最终到达欧洲和更远的地方。但这种关于人类祖先从一个假设的起源中心往其他地方迁移的推测现在是否仍然符合事实呢？Robin Dennell 和 Wil Roebroeks认为并不是这样。他们认为，最近在乍得和整个亚洲发现的化石意味着，现在是构建一个符合虽然少见、但分布范围很广的原始人类化石记录的新模型的时候了。

舞蹈、身材与求偶
跳舞是人类求偶过程中一个常见现象。那么跳舞只是为了好玩还是在传递潜在的信息呢？研究人员在牙买加人中对这个问题进行了研究，因为对牙买加人来说，跳舞对两性都很重要。舞蹈所传达的一个信息可能是身材的匀称程度，这个参数通常在演化研究中被用来度量发育的稳定性，进而来评价遗传的质量。用运动捕捉摄像机来生成视频图像的一项研究显示，在匀称性和跳舞能力之间存在强烈正相关。这个效应对男子比对女子更强，相对来说，女子更喜欢身材匀称的男子跳舞。这种关系是双向的，因为身材匀称的男子比身材不太匀称的男子更看重跳舞的女子身材是否匀称。所以至少在牙买加，舞蹈似乎是一个与异性之间相互选择有关的问题，它能显示关于舞者的重要信息。

关于曲霉菌基因组研究的三篇论文
全世界有超过300个实验室正在把名为“构巢曲霉菌”的真菌用做分子遗传学研究的一个模型体系，这种真菌的其他菌种在日常生活中也很重要。本期Nature发表的一组三篇基因组论文全面涵盖了曲霉菌研究领域。Galagan等人报告了实验室中的经典模型A. nidulans的基因组序列；Nierman等人测出了A. fumigatus的基因组序列（这种真菌主要是作为一种人类病原体和过敏源为人们所知的）；Machida等人报告了对A. oryzae的基因组测序研究和分析结果，重点是该基因组中基因的表达（这个菌种的基因组要比前两个菌种的基因组几乎大25%）。A. oryzae用在中国和日本传统食物的发酵中（如酱油），也被生物技术专家用在酶生产中。

四足动物祖先是怎样来到陆地的？
在第一个四足动物大约3.64亿年前到陆地上生活之前，它的鱼类祖先需要获得很多东西，包括腿和支持腿的结构，即束带。Panderichthys是四足动物关系最近的化石鱼类祖先，它的胸鳍（就是以后的前腿）和肩带是鱼类和四足动物之间的过渡结构。它的盆鳍（后腿）对了解鱼类是怎样从水里爬出来的非常重要，而现在，研究人员首次发现了一个有盆鳍及支撑它的骨盆的鱼化石。该发现表明，Panderichthys有可能是通过将其鳍支撑在地面上、将其身体往前拖动的方式来在地面上运动的，这种方式与今天能“走路”的鲶鱼相似。

少突细胞中也存在NMDA受体
少突细胞是中枢神经系统白质中的细胞，它们产生和维持髓磷脂鞘，后者隔离携带脉冲的轴突。在脑瘫、脊髓损伤、中风和多发性硬化等多种疾病中，它们被神经传输物质谷氨酸盐破坏。人们普遍认为，与主要被在NMDA受体上发挥作用的谷氨酸盐杀死的神经细胞不同的是，少突细胞缺少这些受体，它们只被在AMPA/kainate受体上发挥作用的谷氨酸盐杀死。这种观点曾经引导了治疗策略，但看来该观点所依赖的关于谷氨酸盐受体类型的假设可能错了。本期Nature上发表的三篇论文令人信服地表明，在少突细胞中存在NMDA受体，而且在受伤和患病情况下它们也参与对这些细胞造成损害。这一发现将使我们重新关注NMDA受体，把它们作为各种不同神经疾病的治疗方法中一个重要的药物作用目标。

植物生长的控制
在植物中，每个枝条端部的顶端分裂组织含有一组干细胞，它们在接到指令时可以繁殖和引导植物生长。现在，用拟南芥植物（携带分裂组织调控因子的可诱导突变）所做的微阵列比较实验，让我们看到了细胞分裂素等植物激素是怎样通过一个由转录激发因子和抑制因子构成的网络来与分裂组织进行通信的。研究发现，名为WUSCHEL的homeobox蛋白（人们知道它控制干细胞的命运）直接作用于一系列信号蛋白上（以前的研究表明这些信号蛋白参与细胞分裂素的信号作用），从而为维持顶端分裂组织的大小提供一个副的反馈环。