封面故事：5亿年前的动物胚胎化石

保存完好的5亿年前动物胚胎化石（内部和外部均嵌有磷酸钙）引起了科学界的极大兴趣，因为它们可能包含关于动物演化关键阶段发育过程的宝贵信息。这些化石尺寸极小，难以研究，但一种新开发的方法利用同步加速器X射线光源进行亚微米尺度断层分析，使科学家能够恢复以前无法触及的结构细节。该方法被用于解决化石形成过程中的极端问题。关于已知最早的两侧对称动物胚胎Markuelia和Pseudooides的微型化石内部解剖结构的引人注目的数据，澄清了前者发育史的某些疑问，并揭示了后者发育过程的一个以前未知的模型。本期封面展示了一个Markuelia胚胎的一系列虚拟切片，既显示了胚胎特征，也显示了死后特征。

应对全球变暖威胁的可能方案

碳封存与固定，即将二氧化碳重新注入地下的过程，作为解决全球变暖威胁的可能方案，持续受到密切关注，并吸引了不断增加的研究经费。在本话题的两篇特写文章的第一篇中，我们提出一个问题：关于碳地质储存的研究何时才能开始产生实际效果？第二篇则分析了一种古老的作物管理形式——将木炭形式的炭添加到土壤中，以提高土壤肥力。

直径小于100米的海王星外天体

Scorpius X-1 (Sco X1) 在天文学史上具有重要地位，因为它是除太阳外第一个被探测到的宇宙X射线源。现在，它有了一个新头衔：由Rossi X射线定时探测器卫星获得的该天体X射线光曲线中小而显著的下降，可能代表着首次观测到的小型（直径小于100米）海王星外天体（TNO）。这些不规则性出现在毫秒尺度上，几乎可以肯定是由微型TNO的掩星造成的。自奎波带天体于1992年首次被发现以来，迄今已发现超过1000个TNO。已观测到的TNO直径在数百公里至几千公里之间，但预计还存在许多更小的天体。

火山岩浆从地幔流出的机制

沿地球构造边界分布的火山岩浆来自深层地幔中产生的熔融物，但这些熔融物如何从地幔到达火山仍不清楚。受最近发现部分熔融岩石中存在由应力驱动的分离现象的实验启发，Katz等人提出了一个新理论来解释这一系统的行为。该理论预测，在正在变形的部分熔融团块中，会自然出现呈带状分布的集中熔融物和剪切力。这说明，熔融岩石从海洋中部山脊下方地幔中的快速流出，可能是通过一个具有高度渗透性的、由富含熔融物的带状结构构成的网络发生的，而不是通过慢速流动的均匀分布的多孔流发生的。

刺胞动物与两侧对称动物的Hox基因

从昆虫到人类，两侧对称动物的身体主轴是在名为Hox的同一组基因的指示下形成的。了解Hox基因及其相关ParaHox基因的演化，需要关于更古老动物类别中Hox基因互补基因的知识。Chourrout等人研究了两种刺胞动物——Nematostella和Hydra——中的Hox基因，这些动物出现在6亿年前。虽然这些生物具有与两侧对称动物前部Hox基因群相应的基因，但其余Hox基因却有独立起源的迹象。该研究还表明，假设中的ProtoHox祖先基因群有一个简单的起源，即起源于仅两个基因。经过广泛的基因复制后，刺胞动物和两侧对称动物的Hox基因群遵循了独立的演化轨迹，得到了不同的结局。

Card9蛋白与先天免疫

我们了解甚少的Card9蛋白（在结构上与先天免疫系统中涉及的Carma蛋白相关）存在于包括血液淋巴细胞和脾脏在内的各种不同组织中。现在，Card9被发现控制一种以前未知的、具有抗菌活性的先天免疫通道。Card9与Dectin-1发生相互作用，后者是哺乳动物先天免疫系统探测真菌的主要模式识别受体。该结果表明，先天和适应性免疫系统中演化上截然不同的ITAM受体，都通过对上游适应子的不同使用来选择性地结合保留下来的Bcl10/Malt1信号作用模块。

IT皮质中的神经活动与物体识别相关

在灵长类动物大脑皮层中一个被称为下颞叶皮质（IT）的区域进行的直接电生理记录和fMRI扫描实验表明，该区域选择性地对高度复杂的视觉刺激（如面部特征）作出响应，从而导致一个假设：大脑中这个区域与物体识别有关。现在，研究人员获得了该假设的直接证据，因为他们发现了面部选择神经元与面部识别之间的直接联系。IT皮质中面部选择神经元的微弱电刺激，会导致猴子关于面部类别的决定发生严重偏差。除了将IT皮质中的神经活动与物体识别联系起来外，这项研究还为今后进行物体形状神经编码的研究搭建了舞台。