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以下是著名综合类期刊《PNAS》2015年3月3日最新一期精选论文介绍。
鸽子如何避开障碍物
一项研究发现,鸽子在飞过一个具有挑战性的障碍路径的时候,它们会根据这个路径的难度而在以效率为重还是以稳定性为重的飞行策略之间做出选择。C. David Williams 和Andrew Biewener研究了4只鸽子的飞行模式,从而研究这些鸽子如何通过杂乱而复杂的环境。此前关于鸟类导航的研究把重点放在了迁徙所需的技能上,但是几乎没有研究审视包括树木、灌木和其他障碍在内的局部环境周围的导航。这组作者让鸽子穿过一组直线排列的垂直的杆,它们的距离各不相同,缺口宽度从0.2倍的翼展到0.4倍的翼展不等。这组作者报告说,依照这项任务的难度的不同,这些鸟在两种不同的姿势之间转换。为了穿过宽的缺口,这些鸟使用一种有效率的“停翼”姿势,在向上扑翼的顶点保持它们的翼不动,直到它们越过障碍物。随着缺口尺寸减少、碰撞的概率增加,这些鸟转变成了一个效率较低但是更稳定的“折叠翼”姿势,中断了它们的扑翼并且收回了它们的翼使之靠近身体。这组作者说,这些发现提示,鸟类会在杂乱的环境中调整它们的飞行策略。
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论文 #14-07298: "Pigeons trade efficiency for stability in response to level of challenge during confined flight,” 作者C. David Williams 和Andrew A. Biewener.
海洋驱动的冰架变薄
一项研究发现,对南极海岸线的一项详细调查提示,冰山崩离可能更快地加速某些冰架的消失,这比当前认为的情况更迅速。漂浮在南极冰原外围的南极冰架帮助阻止了地下冰流进入海洋,因此也就帮助减缓了全球海平面上升。因为冰山提供了关于冰架健康的关键指标,Xiao Cheng及其同事使用卫星照片测量了从南极海岸线崩离出来的大于1平方公里的冰山,然后确定了这些冰架的健康程度。这组作者报告说,尽管一些冰架正在增长,许多小冰架正在缩小,在冰与海洋接触的底部融化。这组作者报告说,这些正在衰退的冰架也以相对较高的速率排出冰山,这种相关性提示海洋驱动的融化的增加可能引发冰山崩离的增加。这组作者说,这些发现提示,冰川崩离对于海洋影响的敏感程度可能比此前认为的更高。
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论文 #14-15137: “Ocean-driven thinning enhances iceberg calving and retreat of Antarctic ice shelves,” 作者 Yan Liu 等人
印度与撒哈拉以南非洲的妊娠期母亲健康
对印度和撒哈拉以南非洲地区的母亲营养的一项比较提出了非洲儿童常常比对应的印度儿童更高更大的一个可能的原因。印度人类出生数量占了全世界人类出生数量的1/5,但是对于母亲健康的信息的了解相对较少。一项2005年的人口与健康调查(DHS)发现,超过1/3的15到49岁的印度妇女体重不足,这带来了对孕妇的健康与营养的担忧。Diane Coffey对人口与健康调查(DHS)数据集应用了调整权重的估计策略,从而评估妊娠前的体重指数、体重不足的比率,以及在妊娠期间体重的增加。这位作者还建立了一个关于撒哈拉以南非洲地区女性体重和妊娠期长度的现有信息的数据库。对来自印度和非洲的数据的分析表明,估计42.2%的印度女性在妊娠开始的时候体重不足,相比之下非洲的数字是16.5%。由于妊娠前的体重不足以及这些地区的女性在妊娠期间都几乎没有增加体重,印度女性妊娠期结束时候的平均体重低于妊娠期开始时候的非洲女性的平均体重。这组作者说,这些发现强调了需要进行进一步的研究从而理解应该如何改善处于妊娠期的印度妇女的健康。
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论文 #14-16964: “Prepregnancy body mass and weight gain during pregnancy in India and sub-Saharan Africa,” 作者Diane Coffey.
燃烧对水汽的贡献/p>
一项研究发现,燃烧产生的水汽可能通过一个独特的氢和氧同位素比率的组合而辨别出来,而且这种水汽可能构成了一项对美国犹他州盐湖城大气的研究中测量到的水气总量的至多13%。
论文 #14-24728: “Vapor hydrogen and oxygen isotopes reflect water of combustion in the urban atmosphere,” 作者Galen Gorski 等人
意图与感受到的伤害
一项有321名受试者参与的研究发现,当面对一个疗养院的居住者被一名雇员有意或者无意地提供了不适当的药物而伤害的情境的时候,人们高估了有意这样做的情境的伤害程度,并且更有动机去责备、谴责或惩罚有意这样做的这名雇员。
论文 #15-01592: “Perceived intent motivates people to magnify observed harms,” 作者Daniel L. Ames 和Susan T. Fiske.
涉及意识的神经元
一项关于小鼠的机会主义的研究发现,增加基底前脑小清蛋白神经元的活动能够激活大脑皮层,并且触发皮层伽玛带振荡。皮层伽玛带振荡可能在注意和意识中起到一种作用。
论文 #14-13625: “Cortically projecting basal forebrain parvalbumin neurons regulate cortical gamma band oscillations,” 作者Tae Kim等人
人格与科研追求
一项研究发现,在一项调查中,被要求考虑一个广的科研项目和一个深的科研项目的748名科研科学家把广的项目视为比深的项目风险更高、重要性更低,并且对466名科研科学家的人格的一项评估提示,科研选择可能受到性格的影响,以至于深的项目受到竞争性的、面向成绩目标的个体的偏爱,而广的项目受到了探索性的、面向学习目标的个体的偏爱。
论文 #14-21286: “Different personal propensities among scientists relate to deeper vs. broader knowledge contributions,” 作者Thomas S. Bateman 和Andrew M. Hess.
转基因牛与牛结核病
一项研究发现,把小鼠基因SP110通过一种称为转录激活样效应因子核酸酶调控的基因组修饰的方法插入到牛的基因组中,得到了一种转基因牛,它表现出了对牛结核菌感染的抗性,牛结核菌是造成了动物与人的结核病的一种细菌。
论文 #14-21587: “TALE nickase-mediated SP110 knockin endows cattle with increased resistance to tuberculosis,” 作者Haibo Wu等人
媒体联系人:Yong Zhang,中国西北农林科技大学动物生物技术重点实验室 Key Laboratory of Animal Biotechnology and Northwest A&F University, Shaanxi, CHINA; 电话:+86 29 87080092; 电子邮件:zhy1956@263.net
*藏西**蛙的基因组序列
一项研究发现,对青藏高原的一种蛙——高山倭蛙(Nanorana parkeri)的基因组测序提供了第二个可供研究的两栖动物基因组,而对于高山倭蛙(Nanorana parkeri)基因组与西方爪蟾(Xenopus tropicalis)基因组的比较揭示出了转座元件的不同频率与分布,相似基因序列块提示了蛙和蟾蜍的DNA结构进化率缓慢,而众多高度保守的基因可能用于蛙的比较基因组分析。
论文 #15-01764: “Whole-genome sequence of the Tibetan frog Nanorana parkeri and the comparative evolution of tetrapod genomes,” 作者Yan-Bo Sun 等人
宇宙射线与全球温度
一项研究发现,使用一种称为收敛交叉映射法的方法,对自从1900年以来的全球温度记录的一项分析,揭示出了在银河系宇宙射线与年际间全球温度变化性之间存在一个因果联系,但是在银河系宇宙射线与20世纪全球变暖趋势之间没有因果联系。
论文 #14-20291: “Dynamical evidence for causality between galactic cosmic rays and interannual variation in global temperature,” 作者Anastasios A. Tsonis等人
经过改造的热电材料
一项研究报告了一种基于锡化镁的热电材料的合成,这种材料同时表现出了高功率输出能力和效率,具有在至多400摄氏度的温度下发电的能力,这些属性可能被证明在把废热和太阳能转化为电力方面有用。
论文 #14-24388: “n-type thermoelectric material Mg2Sn0.75Ge0.25 for high power generation,” 作者Weishu Liu 等人
人类控制的猎禽散布
对黑鹧鸪DNA和历史文件的一项研究发现,中世纪和文艺复兴时期地中海西部贵族社会的一种珍贵的猎禽黑鹧鸪很可能不是原产于该地区,可能是通过贸易路线从南亚起源地引入的,这表明了人类控制的远距离物种散布对当今生物多样性的持久影响。
论文 #15-00677: “Impacts of biological globalization in the Mediterranean: Unveiling the deep history of human-mediated gamebird dispersal,” 作者Giovanni Forcina 等人
一种同系繁殖鱼类对环境变化的脆弱性
一项研究发现,在一个实验室环境中暴露在升高的温度中或者暴露在干扰内分泌的化学物质克霉唑中的斑马鱼(Danio rerio)种群产生了比例高得不正常的男性后代,而这种偏离的性别比在同时暴露在这两种环境扰动中的时候加剧了。
论文 #14-16269: “Climate change and pollution speed declines in zebrafish populations,” 作者A. Ross Brown 等人
一种树木病原体在木质上定植的进化
一项研究发现,对两个亲缘关系密切的杨树真菌病原体——定植在木质上的杨壳针孢溃疡菌(Mycosphaerella populorum)和定植在叶片上的杨生球腔菌(M. populicola)的基因组测序,揭示出了让木质腐败的子囊菌真菌与杨壳针孢溃疡菌之间的水平基因转移的证据,这种转移可能让杨壳针孢溃疡菌有能力感染木质组织并在其上定植。
论文 #14-24293: “Horizontal gene transfer and gene dosage drives adaptation to wood colonization in a tree pathogen,” 作者Braham Dhillon 等人
改进抗炎症静脉注射免疫球蛋白
一项研究发现,一个产生超唾液酸化静脉注射免疫球蛋白(IVIg)的工艺产生的静脉注射免疫球蛋白(IVIg),在炎症疾病小鼠模型中表现出了增强的抗炎活性。这种超唾液酸化静脉注射免疫球蛋白(IVIg)是一种含有多种抗体的治疗用血制品,在其中,唾液酸被加入到了免疫球蛋白G的抗体域上。
论文 #14-22481: “Controlled tetra-Fc sialylation of IVIg results in a drug candidate with consistent enhanced antiinflammatory activity,” 作者Nathaniel Washburn 等人
克服癌症多药耐药性
一项研究发现,为了应对癌细胞的多药耐药性,在一个联合的诊断与治疗方法中,一种嵌入金纳米信标的可植入水凝胶能够在探测到多药耐药蛋白1的时候打开,与一个DNA靶标杂交,从而抑制这种蛋白,并且在局部释放化疗药物,结果发现它能减少小鼠的三阴性多药耐药乳腺癌肿瘤。
论文 #14-21229: “Implantable hydrogel embedded dark-gold nanoswitch as a theranostic probe to sense and overcome cancer multidrug resistance,” 作者 João Conde, Nuria Oliva和 Natalie Artzi.
人类遗传突变率
一项研究发现,对1000个基因组数据库内的非洲人、亚洲人和欧洲人基因组的遗传突变率的一项比较揭示出,与非洲人和亚洲人相比,欧洲人遇到了与暴露在紫外线中有关的更高的突变率,这提示这种人类突变率可能比此前认为的进化速率更快。
论文 #14-18652: “Evidence for recent, population-specific evolution of the human mutation rate,” 作者Kelley Harris.