6月2日《自然》杂志精选 _动物

【6月2日《自然》杂志精选】

封面故事：能破坏蚊子CO2检测通道的挥发性气味剂

寻找食物的雌性吸血蚊子会被其脊椎动物宿主呼吸中所呼出的CO2吸引。所以，如果能制成一种CO2检测仪器，就有可能破坏昆虫媒介对疾病的传播。现在，Anandasankar Ray及其同事识别出了能够改变三种最具致命性的蚊子（Anopheles、Aedes和Culex）体内CO2检测通道的挥发性气味剂，并且演示了气味剂能够破坏由CO2调控的吸引行为。其中一种化合物有新颖的性能：它能使检测CO2的神经细胞发生超长时间的激发，并且短暂地暴露于该物质，就能导致蚊子长时间失去方向感。其他化合物模仿或抑制CO2感应。用在这一原理证明实验中的化合物（如2,3-丁二酮）所具有的性质使它们无法用在人身上，但这项工作有可能导致可以在较少数量下发挥作用的新一代驱虫剂和引诱剂的问世。

基于石墨烯的光芯片

石墨烯（单原子厚度的碳）在很多方面都有应用前景，尤其是在电子装置中——在其中它能够与基于硅的器件形成互补或集成在一起。为了研制一种能发挥其功能的关键器件，即一种宽带的、快速的、小尺寸的光调制器，研究人员作了很多努力。现在，Liu等人演示了将石墨烯用在“芯片上光通信”领域中的一个激动人心的新的可能性：集成在一个硅芯片上的一个基于石墨烯的光调制器。这个新器件依赖于对“石墨烯层”的费米水平的电调制，实现了在1GHz以上的频率对制导光的调制，同时工作频率范围宽。它的面积只有25平方微米，是同类中最小的之一。

“雪球”地球的结束机制受到质疑

距今大约6.35亿年前地球上Marinoan“雪球”冰川时期（也许是地球上最严重的冰期）的结束，被认为与被束缚的甲烷的大量释放有关，而这种观点的主要依据是，当时形成的岩石层中方解石沉积物的一个典型同位素特征。Bristow等人则提出，这些方解石是在周围地层沉积之后至少160万年由热液形成的，而且它们的特征源自其他地方的热液甲烷在热作用下所发生的氧化。这一观点拿走了支撑我们对在这一极端冰川时期之后温和气候条件怎样得到恢复的认识的一条关键依据。

从牙齿化石记录判断古猿活动范围

你怎样估计已灭绝物种的活动范围及土地利用习惯？一种方法是，测量化石牙齿中的锶同位素含量，因为锶同位素比是动物在其一生中所饮水的来源的一个很好的指示。这个“水印”是由地质基础决定的。对来自南非的“非洲南方古猿”（Australopithecus africanus）和“罗百氏傍人”（Paranthropus robustus）的标本所做的一项锶同位素研究表明，较小的个体（推断为雌性）活动范围要大于雄性。这表明，雌性倾向于离开其原始类群并加入其他类群，而雄性则倾向于呆在家里。这是人类和黑猩猩的一个行为特点，但不是大多数大猩猩和其他灵长类的行为特点。

生活在地下深层的线虫

在过去20年里，人们发现了各种不同的生活在地壳内的单细胞生物，形成“深层地下生物圈” 。一篇新的研究报告描述了来自“深层地下生物圈”的第一批多细胞生物——线虫，其中包括一种科学上的新种。这些线虫身长最多约半毫米，以细菌为食，通过单性生殖方式不经交配来繁殖，能忍受它们生活环境（南非Beatrix金矿中3公里深的地方）中的高温。类似的生物预计也可能会出现在某些海床下环境中，多细胞生物在如此恶劣环境中的生存能力对于宇宙生物学也有参考价值。

有袋动物的群居生活史

负鼠是独行动物，这种特点对于有袋动物来说经常被认为是原始的。随着来自玻利维亚早古新世（距今约6400万年前）地层中一种被称为Pucadelphys andinus（有袋动物的一个原始亲缘种，大小跟小鼠差不多）的、当时已大批死亡的动物化石的发现，这种观点可能会改变。35个个体的遗骸挤在一个很小的地方，显然是在同一事件中被埋掉的。这一发现很引人注目，因为我们现在拥有的这种远古哺乳动物的标本数量超过我们所拥有的现存的一些有袋动物的标本数量。

隐性突变影响环境适应性的实验演示

被称为“隐性突变”的一些突变对某一生物的表现型没有可以观察到的影响，除非它们与其他突变或环境变化相结合。由于最初的隐性变异在这种新条件下会变成有益突变，所以曾有人提出，它也许能促进演化适应性，但由于自然基因组和环境的复杂性，这种观点并未通过实验得到严格的演示。在对试管中一个简化的体系（一个单RNA酶的催化活性）所作的一项研究中，Andreas Wagner及其同事发现，已积累较多隐性变异的一个种群对一个新的化学环境的适应速度要快于变异较少的一个竞争种群。这样一个“适应前机制”的存在，对于动物和植物育种、以及对于人类的复杂“性状疾病”（trait disease）都具有根本性的意义。

科学时报