《自然》及子刊论文精选

日期:2016-09-14 12:14:07编辑作者:申博亚洲

一项研究为了解早期四足动物不为人知的生活提供了新的信息。作者详细检验了来自现今格陵兰岛的一组四足动物化石(棘螈属),结果显示这些约有3.65亿年历史的标本死时仍是幼体,并且过着水栖生活。成果9月8日在线发表于《自然》。

从鱼过渡到四足动物(最早的四足脊椎动物及其后代) 是脊椎动物演化史上的重大事件之一。但长久以来,最早的四足动物(如棘螈)的生活历史和行为在许多方面仍不为人知,一部分原因早期四足动物的化石稀少,且一般都是破碎的。

瑞典乌普萨拉大学Sophie Sanchez及同事使用无损技术(同步辐射相位衬度显微断层成像技术)以可视化方式分析棘螈的上肢骨(肱骨),这些棘螈标本收集自东格陵兰岛Stensiö Bjerg上的Britta Dal Formation。该位置至少有20只动物死在一起,死亡原因可能是先后遭遇洪涝干旱,此前已在这一位置发现了200多个骸骨组织。作者分析了骨骼的生长形态详情(如显示出生长阻滞的骨头形态),发现这一“群墓”中的所有单体(包括体积最大的)死时仍为幼体。此外,棘螈四肢骨骼生长的晚发表明这些稚体完全水栖。

根据这些骨骼分析,作者提出棘螈的水生幼期较长,而且棘螈稚体可以在少有或没有成体的情况下成群生活,至少在某些情况下如此。

《自然—通讯》:小鼠精子无受精卵可产生存活后代

一篇论文表明,注入改造过的失活胚胎的老鼠精子能产生健康的后代。这一结果表明,精子能在没有卵子的情况下成熟,而此前人们认为这一过程只能在卵子中发生。这激励了研究者探究这种发育过程是如何发生的。相关成果9月13日发表于《自然—通讯》。

受精过程包括了精子和卵子转化为胚胎的多个步骤。受精过程中会发生许多染色体和DNA改变(这一过程被称为重编程),使精子成熟,以分裂产生生命体中的各个分化细胞,这种能力叫做全能性。但通常的观点是,精子只能在卵子中被重编程以获得全能性。

英国巴斯大学的Anthony Perry及同事在胚胎首次分裂为两个细胞前,将精子细胞核注入了经过化学改造的小鼠胚胎。这些胚胎经过化学处理,只含有一组不配对的染色体,而不是精子和卵子融合通常会产生的一组配对染色体。产生的胚胎发育成了健康的个体(但其比例最高只有对照组的24%)。虽然作者并没有展示精子基因组是如何重编程的,但他们发现,经过改造的胚胎与对照组在染色体和DNA上有一定相似之处,然而在细胞运转方面也有所差异,这意味着二者重编程的路径不同。

虽然上述结果表明,在一定情况下,精子在卵子中成熟的过程是可以绕过的,但这一发现距离人类应用还为时尚早。经注射胚胎的存活率很低,此外,这一研究是在小鼠胚胎中进行的,没有证据表明在人类胚胎中也能成功。

《自然—地球科学》:涨潮期间大地震可能性更高

大地震更可能在新月或满月时发生,近日在线发表于《自然—地球科学》的一项研究提出。

虽然已在破裂边缘的断层可能会在太阳和月球的引力作用下发生滑动似乎符合直觉,但潮汐触发地震始终缺乏确凿证据。

日本东京大学井出哲及同事重建了过去20年内大地震(里氏5.5级或以上)发生两周前潮汐应力的振幅和大小,而不仅仅是涨潮或潮汐相位的时间点。虽然并未建立潮汐应力与小规模地震的明确联系,但他们发现,一些规模最大的地震,比如2004年的印尼苏门答腊大地震、2010年的智利莫莱大地震和2011年的日本东北大地震都发生在潮汐应力振幅高的时期。他们还发现,随着潮汐应力振幅的增加,大规模地震相较于小地震的比例也会上升。

人们尚未完全理解大规模地震究竟是如何发生和发展的,但这类地震可能源自从小断裂连锁发展而来的大规模破裂。如果如此,作者的结论意味着小断裂连锁发展为大规模地震的可能性在春季潮汐期间更高。因此,了解地震区的潮汐应力状况或许有助于评估地震可能性。

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