滤食的演化

 

鲸鱼是目前生活在地球上的最大的生物。有2则新的研究使人们注意到这些庞然大物是如何在数千万年之前与地球上多种最小的海洋生物联系在一起的。他们还详细介绍了大型鱼类是如何在1亿多年前，即在鲸鱼出现在这个星球上之前，在生态系统之中找到适合自己的生境的。Matt Friedman及其同事对数个新发现的巨大滤食性鱼类的例子进行了描述，这些鱼在现代须鲸及多种鲨鱼和魟鱼在食物链中占据其位置之前就在海洋中生活了。通过对以往发现进行重新解读及对新的化石进行分析，这组研究人员发现，巨型的浮游生物摄食者（它们张口吞入海水，并在水从其鳃裂中溢出的时候将食物进行过滤）生活在距今1.7亿年至6500万年前。在那个时候，它们开创了独特（且高度有效）的滤食策略，而这种策略在如今仍然可以在最大型的海洋脊椎动物身上看到。

 

在另外一篇报告中，Felix Marx和Mark Uhen指出，随着鲸鱼填补了由这些巨型滤食动物留下的空白生境，它们的多样化是由随着海洋温度的变化而同时进化的硅藻属生物（这是一种普通的浮游植物，也是滤食性鲸鱼的主食）所控制的。研究人员应用氧的稳定同位素记录来证实这一理论，即在3000万至4000万年前，鲸鱼、宽吻海豚及鼠海豚的进化就已经受到了生物学和气候变化事件的控制。在一篇文章中，Lionel Cavin对这两篇报告进行了更详尽的讨论，并解释了这些对滤食性鲸鱼进化的新的了解是如何改变了目前人们对这些巨型海洋脊椎动物的自然历史及其进化的观点的。

 

宅居者与飞机旅行达人的

 

举动都是可预测的

 

研究人员报告说，来自5万个人的移动电话数据显示，我们的旅行模式是非常容易预测的，无论我们是属于在家附近活动的宅男宅女或是经常长途旅行的人。这些发现可对我们研究的所有事物，从人类的扩散到电子病毒的蔓延到城市的规划，都会发生影响。许多用来分析人类活动性及其行为的模型都假设我们的活动从根本上来说是随机性的。例如：用于研究病毒动态以及人类排队及拥挤行为的Lévy-walk模型就假设，我们总是随机性地选择下一步我们将会走哪一步。它也被称作醉酒水手问题。相同的，电信工程师们使用的用来确定一台电话能够处理多少次转换的Erlang模型也假设我们的打电话模式完全是随机性的——就好像通过抛一枚钱币就能够决定我们是否会打电话一样。

 

Chaoming Song及其同事如今对一个长达3个月的数据记录进行了研究。这些数据采自匿名移动电话用户，收集这些数据的目的是为了收费。该记录包含有用户每次接到一通电话或短信时信号发送塔的地点。正如所料，大多数电话用户将时间花在几个选择的地点，只有少数用户经常性地在数百公里范围之内用电话通讯。这一分布情况通常提示，那些较少旅行的人的行为较易预测，而少数旅行较多的人则较难预测其行为。然而，当研究人员较仔细地对这些数据进行审查时发现，这两组人的活动都是可预测的（即实际上有93%可预测），而且与这些人的年龄、语言组、人口密度及其他的差别没有关系。文章作者说，基于这些结果的数据挖掘运算法则可对人们的移动模式进行实际的预测。这些发现还表明：“尽管我们有着根深蒂固的希望变化和自发性的意愿，但实际上，我们的日常活动的特征仍然是根深蒂固的规则性。”

 

生命的催化剂

 

新的研究证明了硅酸盐离子是如何曾经在一个原始的地球上使得复杂糖分子的增长变得容易的。研究人员说，这一发现扩大了生命起源的可能的环境范围。Joseph Lambert及其同事开展了一系列在室温中用简单的糖分子进行的化学反应。他们发现，硅酸盐离子是稳定那些基本反应物从而形成更复杂的糖的关键。在硅酸钠存在的情况下，简单的2碳和3碳糖分子会自动形成较大的4碳和6碳化合物。这一观察为一种经典的甲醛聚糖反应（即从甲醛可制造出复杂的糖分子）可为这个星球上的生命提供所需的必要“建材”提供了证据。从理论上说，简单的甲醛分子可形成像核糖这样的复杂糖分子，而这些糖分子最终会形成RNA。然而，这些反应究竟是如何在数十亿年前的地球上完成的一直存在着许多争议。由于硅酸盐离子在地球早期的表层水中相对比较丰富，这一发现提示，甲醛聚糖类的反应是合成复杂糖分子的一种可行的途径，可能也是地球上生命开始的途径。

 

一种选择性的细菌刺客

 

有一个部类的抗菌化合物会将假单孢菌的一种必需蛋白质作为标靶并将其摧毁。假单孢菌是一种条件致病菌及一种抗药的细菌，它会给人类健康带来严重问题。研究人员说，这些抗菌素可能在未来有着重要的治疗应用。Nityakalyani Srinivas及其同事对抗菌肽protegrin进行了多次筛选以寻找抗假单孢菌的活性。他们发现了一种化合物可特异性地抗该种细菌，但却不会作用于其他的格兰氏阴性及阳性细菌。研究人员能够合成一族可模仿这种protegrin肽自然作用的抗菌素，并观察其在小鼠体内抗假单孢菌感染的功效。研究人员说，他们的抗菌素能够通过摧毁一种叫做LptD的蛋白质（这是其外细胞膜形成所至关重要的蛋白）而杀灭该致病菌。它们可能在未来抵抗不同类型的格兰氏阴性菌感染上非常有用，而格兰氏阴性菌与抗多种药物的菌株有关。

 

（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）

 

《科学时报》 (2010-3-2 A3 国际)