2月21日《自然》杂志精选

封面故事：
 
火星上的三角洲是怎样形成的

 
了解表面水流是怎样形成所观测到火星表面的三角洲和冲积扇的，对于了解该星球上水的历史具有根本性的意义。水流的持续时间是一个尤其重要的因素，但迄今为止，对火星水文事件持续时间的估计相差很大，从几十年到几百万年都有。如今，在地球上所作的一系列实验中（在荷兰乌得勒支大学的Eurotank实验室中进行），研究人员重建了火星上阶梯式三角洲的特征地形。他们获得的发现表明，火星上的阶梯式冲积扇是由地表下储存的水的突然释放形成的，而不是由表面降水形成的。在火星的流行条件下，这种地形与需要几十年时间的单一盆地填充事件是一致的，所需的水量相当于一条密西西比河那样的大型地表河流所排放的水量。封面图片是一幅组合照片，是由Eurotank实验室通过实验形成的一个火山坑的每像素4毫米的数字化地形模型。
 
一种乙酰葡萄糖胺在胰岛素抗性中起作用
 
O位N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)对核蛋白和胞质蛋白的修饰正在成为很多细胞过程的一个关键调控因子。人们怀疑，它们所扮演的一个角色是充当营养传感器，与通过氨基己糖生物合成通道的葡萄糖流量相关。对O-GlcNAc相应于葡萄糖流量所起作用所做的一项研究显示，在O-GlcNAc转移酶（OGT）上有一个新型类脂结合点：在胰岛素刺激下，有一种类脂与OGT结合，将其吸收进胞质膜中。然后，OGT用糖来“装饰”胰岛素信号通道蛋白，抑制它们的活性，阻滞胰岛素反应。OGT在小鼠肝脏中的过度表达引起胰岛素抗性和血脂异常。因此，胰岛素信号通道的异常O-GlcNAc修饰有助于胰岛素抗性、肥胖症和2型糖尿病的形成。
 
岩石圈板块潜入下层地幔的方式
 
消减的岩石圈板块以什么方式钻进下层地幔的？这是一个持续争论的问题，对于了解地幔的化学演化和热演化有实质性意义。Saskia Goes及同事通过比较地球主要消减带中新生代板块运动与纯粹由下行板块密度驱动的上层地幔消减相的全动态模型所预测的运动，来识别下层地幔的板块穿透事件。年代更久、内在密度更大的岩石圈的消减速度与该模型一致，但较年轻的岩石圈的消减速度经常要快近两倍，而沟槽运动却非常缓慢。本文作者推测，在显著沟槽退却条件下消减的较老的岩石圈倾向于“平躺”在向高黏度下层地幔过渡的地带中，而较年轻的岩石圈（它们驱动沟槽退却的能力较差，更容易变形）则会变形，密度增大，从而快速钻入下层地幔中。
 
叶绿体中含光合作用基因的一种藻类
 
Apicomplexans是动物寄生虫，属于原生动物，包括引起疟疾、弓形虫病和其他人类疾病的病原体。大多数apicomplexans都含有一个未染色的叶绿体残体——apicoplast，它是这种寄生虫生存所必需的。现在，从悉尼港的一个石珊瑚分离出的一种生物有可能填补这一空白。这种藻类与珊瑚一起生活，但也可以作为一种自由生活的生物来培养。从系统发育学上来讲，它与apicomplexan是相关的，因其与甲藻不同，其叶绿体在遗传上有一个新奇之处——它们有光合作用基因，同时结合UGA密码子的使用来编码tryptophan，后者是apicoplasts的典型特征。
 
关于鸟类飞行起源的一个新观点
 
试图通过研究化石和现代鸟类来了解飞行起源的工作产生了两个截然不同的阵营：一个阵营认为，早期鸟类是从地面起飞的；另一个阵营认为，它们是通过从树上或崖壁上落下来起飞的。对飞翔中的鸟进行观测并不是很有帮助，因为翅膀的运动，取决于鸟在干什么，因此相差非常大。现在，通过对飞翔中的chukars（一种在地面生活的像鹌鹑一样的鸟）进行摄像，Dial等人发现，我们的困惑实际上是一个视角问题。如果以脊柱线为参照系，那么我们可以看出它们的翅膀似乎是根据特定行为来动的。但如果考虑翅膀与地面（引力）所成角度，我们就会发现，这个角度很窄，与身体在做什么没有关系。所以，飞行的问题是一个学习以特定角度拍动翅膀的问题，与原始鸟类是从地面直接起飞的、还是通过从一定高度跳下来起飞的没有关系。
 
通过基因组分析看人类迁移史
 
对人类种群在整个基因组范围内的变化模式进行分析，可以为世界范围内的人类迁移和适应模式提供遗传证据。本期Nature上两篇形成对比的论文显示了这种方法的威力。通过将大量数据集结合起来，Lohmueller等人获得了对1/15的非洲裔美国人和1/20的欧洲裔美国人所携带的有害突变数量的精确估计（通过对11000个基因重新测序获得）。他们发现，有欧洲背景的人与有非洲背景的人相比，其基因组中有潜在危害性的突变更多。这个现象可以被理解为伴随人类在欧洲定居而出现的“走出非洲”瓶颈事件所留下的一个遗传烙印。Jackobsson等人通过分析在“人类基因组多样化项目”中所涉及的29个种群，为我们提供了关于人类变化的一个更宽广的画面。
 
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