自然子刊综览

　　《自然—材料学》

　　中国科学家发现磁场感应蛋白

　　在线发表于《自然—材料学》上的一项研究介绍了一种蛋白复合物，自身能够指示磁场方向，且许多动物体内都存在与该复合物有关的基因。这种蛋白复合物或许是一些动物磁场感应能力的基础，弄清其特性或有助科学家在磁场调节生物过程方面实现更多的应用。

　　很多动物都具有感应磁场方向、强度和倾角的能力，并能将其用作导航。虽然有生化模型解释这种能力，但科学家对实现这种能力的基本生物机理大多还没弄清。

　　通过在合理生物学假设基础上进行果蝇基因组筛选，谢灿等人确定了一种类聚合物蛋白，能够与光感隐花色素蛋白（Cry）单元结合，并自我调整与外部磁场方向保持一致，他们将这类蛋白命名为MagR。他们还通过生物化学和生物物理手段发现，MagR/Cry复合物能够稳定存在鸽子的视网膜中，以及在蝴蝶、大鼠、鲸和人体细胞中形成。

　　研究人员指出，MagR/Cry复合物为何能感应磁场的原理以及MagR/Cry复合物是否在动物磁场感应中起着重要作用，这一点还不得而知。但是，这种类似指南针的蛋白的发现却有助于科学家在利用磁场控制大型分子甚至是细胞行为的研究中获得更多的启发。

　　《自然—遗传学》

　　科学家发现决定流苏鹬雄性交配行为差异的遗传机制

　　《自然—遗传学》在线发布的两项研究介绍了一种遗传机制，该机制决定了一种浅水鸟的三个雄性种类在交配行为上的重要区别。该研究勾画出一种单一遗传因素是如何控制多种复杂特征的方式。

　　拉夫鸟（学名流苏鹬）有三个不同的雄性种类，其中，独立雄性（数量占整个雄性的80%~95%）具有多彩的观赏性羽毛，通过守护领地获得雌性的青睐；游荡雄性（占5%~20%）的羽毛只有白色，没有自己的领地，屈从于独立雄性，会趁独立雄性不注意时与雌性交配；菲德尔雄性（占不到1%）能伪装成雌性，从而逃过独立雄性的攻击。这三类雄性都受到同一种遗传因素控制。

　　为了解这几种雄性之间这种复杂的行为视觉上的差异是如何共用同一个简单的遗传原理的，由Leif Andersson和Terry Burke分别领导的两个小组对雄性流苏鹬进行了基因组测序。他们分别发现，相对独立雄性来说，游荡雄性和菲德尔雄性体内的同一个染色体区域发生转化。该区域包含100多个基因，并且这种转化被认为像是从单个基因块里遗传出来的一种“超级基因”。Andersson, Xin Liu等人估计这种转化首次发生在380万年前，随着时间推移，突变不断累积，最终产生游荡雄性和菲德尔雄性之间的差异。Burke, David Lank, Mark Blaxter等人则鉴定出与一种荷尔蒙信号有关的基因，该荷尔蒙信号对这三种雄性之间行为差异的产生具有一定作用。两个小组都发现MC1R基因对游荡雄性的白色羽毛具有潜在影响。

　　《自然—地球科学》

　　定量确定地球水资源含量和分布情况

　　在线发表于《自然—地球科学》上的一项研究对地球表面水资源的含量和分布情况进行了定量分析。该研究发现，在过去50年里含量又重新丰富并在水循环中起着重要作用的现代地下水，只占所有地下水中不到十分之一的比例。

　　尽管人类和生态系统对地下水有所依赖，但全球范围内的地下水的含量和分布情况并不十分明确。特别是，有关现代地下水的评估数据又一直缺少全球范围的统计，这已经成为一个需要正视的问题，因为相比数百万年之久的老旧地下水而言，现代地下水可再生性更好，但在全球变暖面前也更加脆弱。

　　Tom Gleeson等人将包括半个世纪以前由于热核实验而被应用到地下水监测中的放射性氚检测数据在内的各种数据，与地下水模型相结合，来评估储存在上层大陆地壳的地下水资源的含量和分布。他们评估得出，所有年代的地下水总含量约为2300万立方千米，足够形成一个覆盖全球陆地表面、厚度可达180米的水层。但是，他们发现，现代地下水只占全球地下水不到6%的比例。不过，现代地下水仍然是活跃水循坏的最大组成部分：藏在地表下面的现代地下水是地表水的三倍，足够覆盖全球陆地表面并达3米深。

　　此外，研究人员还发现，现代地下水的分布不均匀，主要依赖于地理和环境条件（比如干旱地区下方几乎没有地下水）。他们得出结论：对那些含量重新变得丰富的地下水储存情况进行研究，有助于找到那些对污染和土地使用变化格外敏感、脆弱的地区。

　　Ying Fan在一篇评论文章中写道，“这项对全球地下水的调查研究有望引起人们对新型地下水资源的重视——知道了这种对人为的和自然的环境改变最敏感的水资源是有限的。