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Science

2021-01-15

科学中国人 2020年23期
关键词:全脑图谱生命周期

Science封面:北极犬。Science杂志第6498期封面文章报道了现代雪橇犬的祖先早在久远的约一万年前就已经成为人类的伙伴,并且有着独特的遗传谱系,产生了与极地环境适应相关的特定单倍体基因型。研究团队通过对10只现代格陵兰雪橇犬、1只距今约9500年历史的西伯利亚犬和1只距今约33000年历史的西伯利亚狼的样本进行基因组测序,并将测序数据与114只地理和遗传上不同的犬科动物的基因组数据进行比较后发现,古代西伯利亚犬和现代雪橇犬之间有着显著的基因相似性。格陵兰犬可能是世界上最古老的犬种。

不可思议的绿洲

Science封面:被矿物质染成蓝色的La Poza Azul II是墨西哥北部沙漠绿洲的数百个泉水池之一,这里保存着与古代海洋相似的大量微生物。Science杂志第6499期封面文章报道了Souza Saldívar和众多科学家拯救环境的努力。墨西哥奇瓦瓦沙漠深处的绿洲泉水池拥有古老的微生物,提供了“进入早期地球的窗户”。水池中的一些细菌谱系可以追溯到6.8亿年前。微生物已经进化出异常的适应能力,可以在这种极端环境中生存,并有可能用于医学和农业。但这个“失落的世界”自20世纪70年代以来就濒临灭绝。种植用作牛饲料的紫花苜蓿消耗着珍贵水源。

蝙蝠用认知图导航

Science封面:埃及果蝠。Science杂志第6500期封面文章报道了蝙蝠导航的认知地图证据。认知地图可以使动物从其当前位置导航到未检测到的目标。关于哪些动物拥有并使用认知图谱一直存在着长期的争论。Toledo等人和Harten等人的研究分别显示埃及果蝠使用认知地图,并通过以前不使用的捷径来证明。这是两个已知地点之间的移动,它们之间的移动超出了彼此的探测范围。捷径是认知地图的有力证据。以认知地图为基础的蝙蝠飞行轨迹研究是非常有必要的,这对于人类认识、了解甚至掌握蝙蝠的行动踪迹必不可少。

小鼠全生命周期的全脑突触图谱

Science封面:发育中的小鼠大脑突触组图(按比例显示大脑的相对大小)。Science杂志第6501期封面文章报道了科学家绘制出小鼠全脑突触的终身变化图谱。通过分析小鼠从出生到老年全脑中50亿个兴奋性突触的分子和形态多样性发现,连续的变化会改变整个生命周期中所有大脑区域的突触组成。从出生开始,突触多样性的发展会导致大脑区域的分化,并维持到成年早期;而在老年时,组成的变化会导致去分化。大脑突触结构在时空上的改变,可能会引起智力、记忆力和行为障碍等多方面的风险随着生命周期而改变。

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