4月19日《自然》杂志精选

　　地震周期的模拟研究

　　空间测地学（指用卫星来监测地球的学科）使我们对两次连续地震之间地壳变形的观点发生了革命性变化。然而，这种测量的短暂性意味着，研究工作必须通过在地震周期的不同阶段对多个削减带进行比较来进行。这篇Review文章，通过将来自苏门答腊、智利和卡斯卡底削减带的测地学“快照”整合在一起，提出了在短期（几年时间）和长期（几十年到几个世纪）时间尺度上地壳变形受地幔粘性行为控制的一个统一画面。 

　　早期胚胎中的DNA甲基化　

　　这项研究提供了哺乳动物胚胎生成过程中关键发育阶段动态DNA甲基化模式的一个高分辨率视图。Alexander Meissner及其同事利用“约化亚硫酸氢盐测序”方法，在小鼠接合体中和移植前胚胎生成过程的几个阶段中生成了基因组尺度的DNA甲基化图。这些甲基化图提供了关于在发育过渡过程中DNA甲基化所发生变化的一个碱基对分辨率的时间线。

　　细胞质“动力蛋白”整个马达域的晶体结构

　　被称为“动力蛋白”的“细胞骨架马达蛋白”驱动一系列生物过程，包括纤毛运动、细胞分裂和细胞内运输。“动力蛋白”功能丧失已被发现与几种人类疾病有关，其中包括原发性纤毛运动障碍和神经退化疾病。在这篇论文中，Kon等人以迄今最高的分辨率提出了细胞质“动力蛋白”的整个马达域的晶体结构。该结构为了解这个马达不同子区域之间的通信方式提供了线索，也为了解“动力蛋白”在沿微管细丝“行走”过程中是怎样利用这一独特结构来产生力和运动的提供了线索。

　　“相干量子相滑移”的实验观测

　　“相干量子相滑移” （CQPS） 此前一直没有在实验中观测到。它是一个与“约瑟夫森效应”正好对偶的现象，但后者是电荷在超导接触点之间的一种相干转移，而CQPS则是涡流或通量在整个一根超导线上的一种相干转移。这篇论文报告了对插入在一个环中的一根强紊乱的氧化铟超导线中的CQPS的直接观测；其效应通过具有不同通量的量子态的重叠显示出来。同其之前的“约瑟夫森效应”一样，CQPS也可能会导致超导电子学和量子计量学中创新应用的问世。 

　　27亿年前的雨点留下的标记　

　　在距今大约27亿年前的太古代末期，一场降雨在来自今天南非草原上一次火山喷发的火山灰沉积物上留下了标记。随着火山灰硬化形成凝灰岩，由一个个雨点留下的与火山坑相似的印迹也被变成化石了。对这些印迹所作的一项分析，结合与2010年冰岛Eyjafjallaj?觟kull火山喷发所形成的类似印迹进行的对比，表明太古代空气密度不到今天空气密度的两倍。与此同时，太阳也要比今天暗一些，但气候却比较温暖。用来解释这种“暗淡年轻太阳”悖论的大多数理论都假设，太古代的大气要比今天的大气密度大，当时的温室效应也更强，但这项最新工作却排除了当时二氧化碳水平较高的可能性；“氮压力加宽”可能性仍不大，但却是有可能的。

　　对鸟类磁导航能力的再思考　

　　候鸟怎样检测磁场？以前的研究描述了由鸟喙上部含磁铁矿的树突组成的磁感应系统，这些树突被认为支持鸟类利用磁场进行导航的能力。现在，这个被广泛接受的模型受到了质疑。通过一项全面的解剖定性工作，David Keays及其同事发现，原鸽（Columbia livia）的喙中富含铁的细胞事实上是巨噬细胞，而不是具有磁感应能力（磁觉）的神经元。富含铁的巨噬细胞并不是鸟喙所独有的。所以，鸟类能够接受磁信号的神经基础仍然不是很清楚；而这种特性的一个候选点是嗅觉上皮，它是已被发现与虹鳟鱼的磁觉相关的一个感官结构。

　　对生物节律的重新审视　

　　我们目前对生物节律的认识很多都依赖于施加在实验室中的动物身上的明—暗周期。现在，Charalambos Kyriacou及其同事对户外半封闭环境中的果蝇的节律行为进行了监测。他们发现了很多与实验室中研究工作的显著差别，如在据信控制昼夜节律的基因上发生了突变的果蝇中存在野生型表现型。本文作者们还发现了“节律性带动”（rhythmic entrainment）的不同来源（包括温度和月光）之间的新的平衡。这些发现表明，我们需要对一些被广泛接受的概念进行一次全面的重新审视，如生物钟和昼夜预测以及它们在野生环境中实际上所具有的适应性价值等。　　

　　植物中的质子泵输

　　两种类型的质子泵输蛋白，即“液泡H+-ATP酶”和“H+-转位焦磷酸酶” （H+-PPases），共存于植物液泡膜上，将ATP和焦磷酸盐（分别）用作质子转位的能源。虽然“液泡H+-ATP酶”已被进行了非常广泛的研究，但H+-PPases的三维结构及其水解和质子转位反应的详细机制却不清楚。这篇论文报告了在一个“非可水解基质类似物”存在时的H+-PPases的晶体结构。一个不同寻常的质子转位通道由六个核心跨膜螺旋体形成。本文作者们提出了一个关于质子泵输和焦磷酸酶水解是怎样耦合在一起的模型。