美国Science杂志2006年10月27日精选

蜜蜂研究为其迁徙和社会行为提供线索

    蜜蜂和人类的联系年代久远，人类曾居住过的山洞中有对几千年前从野蜂窝中采集蜂蜜的描绘。蜜蜂为农业提供了传粉，蜂蜜是一个有价值的产品。蜜蜂也是社会性很强的昆虫，它的基因组也许能为我们提供基因与社会行为的联系。本周《自然》杂志发表了蜜蜂基因组的序列，本期《科学》杂志同时发表了3篇文章是用这些基因组数据做的研究，为蜜蜂从非洲的迁徙、一个重要的基因调节过程以及蜜蜂社会行为提供了线索。

    最古老的蜜蜂化石

    研究人员在迄今发现的最老的蜜蜂化石上找到了几个花粉颗粒，George Poinar和Bryan Danforth在本期简报中报告的这些化石的年代是1亿年前，也就是白垩纪的早期。其他已知的蜜蜂化石比这次发现的要晚3500万到4500万年。这种名为Melittosphex burmensis的蜜蜂很小，只有2.95毫米长，但是它们表明，现今蜜蜂所具有的许多特征在1亿年前就已经出现了。这些蜜蜂是在缅甸北部的琥珀样品中发现的，它们具有现在蜜蜂的几种特征和形态结构包括分叉的毛，研究人员认为这种毛与采集花粉有关。当然，蜜蜂是重要的传粉媒介，这个化石意味着蜜蜂在白垩纪早期到中期开花植物快速多样化上可能起了作用。

    钚的远距离旅行

    研究人员报告说，来自世界上核污染最严重地点的钚搭地下水中微小粒子的便车旅行了相当远的距离。过去的研究曾指出核废料中存在有危险的放射性核素，它们不容易溶解在水中，而且可能通过与被称为胶状体的微小粒子结合的方式被地下水运输到别的地方。但是科学家不清楚这些粒子能多快地旅行以及能旅行多远，以及哪种胶状体在这个过程中起作用。Alexander Novikov和同事研究了俄罗斯的一个核废料点，那里钚盐的再加工污染了一个与地下水系统连接的湖。他们发现，在55年的时间中，与氧化铁胶状体结合的钚旅行了大约4公里的距离。文章作者指出，潜在的核废物贮藏点有各自不同的物理和化学条件，所以每个地点需要对它们那里这些污染粒子如何旅行做具体的研究。

    建造生命的第一个酶

    科学家提出，水下火山口中的条件能帮助解释生命起源的中心矛盾中的一个。有关进化的一个存在已久的问题是，形成酶的氨基酸是如何在没有酶来催化它们形成的条件下首次组装起来的。热液口一直是能使进化开始的主要候选环境，因为那里的火山气体、水和来自地壳的矿物结合所产生的一些化学反应可能制造了生命的基础材料。德国研究人员Claudia Huber和Günter Wachtershauser现在揭示，在可信地模仿早期地球火山口的高温和高压的条件下，铁和镍粒子能催化氨基酸的形成。这些金属粒子催化了一个涉及一氧化碳或氰化物的水合反应。作者提出，这个过程也许可能使含铁和含镍的酶得以形成。

    与炎症性肠病有关的基因

    科学家找到了一个与炎症性肠病有关的基因，这类病包括溃疡性结肠炎和克罗恩病。人们认为炎症性肠病(简称IBD)是由对肠道中的某些细菌的不适当的免疫应答所引起的。对患有这些紊乱的家族的研究指出，这些紊乱具有强的遗传成分，科学家曾在两个染色体位置发现了增加发生这些紊乱风险的基因序列的变异。Richard Duerr和同事在基因组范围对与克罗恩病有关的其他基因进行了筛选，发现了IL23R基因，该基因编码促炎性细胞因子interleukin-23受体的一部分。IL23R基因序列的几个变异被发现增加或降低一个人患IBD的风险。有意思的是，对风险有最强影响的变异是抵抗克罗恩病的发生，但是这个变异在一般人群中是罕见的。这些结果强调了IL23R信号路径在慢性炎症紊乱中的重要性，并为治疗IBD提供了一个可能的线索。

    微小生物体将硫留在海洋

    两项新研究为我们对地球硫循环的了解填补了空白，显示了海洋生物如何将硫保留在浮游生物食物网中，而不将其送入大气层。大气中的硫主要来源于海洋表面的化合物二甲基硫(简称DMS)。一旦进入大气，DMS成为气候变化的一个重要角色，因为它对云和气溶胶的形成有很大的贡献。海洋浮游生物生产大量的能变成DMS的前导化合物，但是人们对影响多少DMS被释放到空气中的过程一直不清楚。Erinn Howard和同事采样来自海水的基因信息样品，在其中寻找涉及脱甲基化的基因。这是与DMS生产竞争的过程的第一步，该过程将前导化合物转变为留在海洋中的化合物。文章作者发现了一个新的硫循环基因，他们报告说，在开阔的海洋中一组名为SAR11类的浮游生物在这个过程中起最重要的作用，而在沿海水域，另一种生物——玫瑰杆菌起重要作用。在另一项研究中，Maria Vila-Costa和同事表示，蓝细菌和名为硅藻的浮游生物也将硫从被释放到大气的过程中改道。一篇相关的研究评述讨论了这些发现。 (责任编辑：泉水)

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