机器蟑螂控制群体行为
一项新研究利用机器蟑螂成功控制了混合蟑螂群体的集体决策。尽管此类行为在从昆虫到脊椎动物的活体群体中已有观察,但本研究首次证明自动控制装置可用于研究和操控群体行为。Jose Halloy及其欧洲同事报告称,他们设计的自动控制装置大小与蟑螂相当,虽形状不同但涂有天然蟑螂气味。实验中,该装置与蟑螂共同决定躲避处的选择,并成功引导群体选择了一个不合适的躲避处,与蟑螂自身的偏好相悖。这一成果为群体行为研究提供了新工具。
飓风卡特里娜对森林的破坏
研究人员估计,飓风卡特里娜导致约3.2亿棵大树死亡或严重结构损坏,显著降低了美国南部地区土壤的碳吸收能力。飓风等干扰事件会影响地表作为“碳汇”的潜力,因为死亡植物腐烂时会释放碳,而成熟植被被更小的新植被取代。Jeffrey Q. Chambers和同事通过分析飓风前后卫星图像中绿色植被、树木、地表凋落物等变化,量化了卡特里娜的碳影响。他们在简报中推测,若气候变暖导致更多极端事件和更强风暴,森林树木损失可能进一步增加大气二氧化碳浓度。
大脑不同区域在脊髓损伤愈合中的时序性参与
科学家报告,灵长类动物脊髓损伤愈合过程中,不同恢复阶段由不同大脑区域参与。确定这些区域有助于改善人类脊髓损伤修复,并提供更准确的恢复时间诊断。研究人员观察了5只猕猴,其从运动皮层到脊髓的主要下行传导束受到不同程度损伤。Yukio Nishimura与日本和瑞典同事利用正电子发射断层扫描(PET)和可逆药物失活技术,监测了这些灵长类动物受损握指技能的恢复过程。他们发现,术后愈合阶段不同大脑皮层区域与神经网络相互作用,所有猕猴在1至3个月内恢复功能。研究提出,早期恢复阶段大脑利用现有系统,随后不断补充其他皮层系统以实现更好控制和稳定性,表明即使特定神经传导束受损,其功能可被间接通路替代。
基因随机关闭父母一方的贡献
尽管我们的基因来自父母双方的染色体,但生物学家发现,超过5%的研究基因通过随机单等位表达事件,随机关闭来自父亲或母亲的基因。在个体内,有些细胞关闭父源贡献,另一些关闭母源贡献。这或许能解释为何同一家庭中某些成员对疾病(包括遗传病)更易感,或对药物反应不同,这一问题长期困扰研究人员。生物学家Alexander Gimelbrant和同事原本预期发现少量此类基因,但通过基因组范围方法研究4000个人类基因(包括组织细胞)时,意外发现至少300个单等位表达基因。此前已知三类单等位基因,包括编码免疫球蛋白、T细胞受体、气味受体和白细胞介素的基因。随机失活的存在意味着即使同卵双胞胎也不完全相同。Rolf Ohlsson在相关评述中讨论了这些发现。