Science（9月10日）中文摘要

　　

2004年9月10日  美国《科学》周刊305卷   第5690期   提要

物种灭绝与生物多样性危机

一个国际研究小组估计，如果一些濒危物种灭绝，依赖这些物种的6300个物种可能也会消失。Lian Pin Koh和同事写道，“目前的灭绝估计需要重新校正，应该将物种的共同灭绝考虑进来。”文章作者用一个基于现实世界数据的模型来检验“亲近”物种以及这些亲近物种所依赖的“宿主”物种之间的关系，比如榕果小蜂和榕树、寄生虫和它们的宿主、蝴蝶和它们幼虫的宿主植物、以及蚂蚁蝴蝶和它们的蚂蚁宿主等。除了目前共同濒危的物种数外，文章作者还估计至少有200个亲近物种也面临灭绝。虽然在某些情况下，保护宿主就足以保护亲近物种，但是依赖于多个宿主的亲近物种或比宿主物种更敏感的物种的濒危程度也许比它们的宿主严重。
报告：Species Coextinctions and the Biodiversity Crisis, Lian Pin Koh, et al.

葡萄球菌如何获取铁

一项新研究发现了金黄葡萄球菌偏爱的铁源，这一发现也许有助于改进治疗感染的方法。金黄葡萄球菌能造成一大类葡萄球菌的感染，包括肺炎和心脏内膜炎。虽然动物能严格限制其血液和组织中的自由铁离子数，来对付微生物感染，但是能成功地感染宿主的细菌还是有办法获取铁。科学家发现，在线虫和小鼠被金黄葡萄球菌感染的早期，这些病原体细菌从宿主的载氧蛋白质（比如血红蛋白）的血红素中优先获取它们需要的铁。研究人员发现了金黄葡萄球菌的一个以前不知道的血红素获取系统。这个系统的变异降低了线虫和小鼠的金黄葡萄球菌感染程度，显示出这个获取系统是葡萄球菌有效地感染宿主所需要的。一篇相关的研究评述的作者写道，金黄葡萄球菌的血红素获取蛋白也许是治疗这个细菌感染的分子方法的靶标。
报告：Iron-Source Preference of Staphylococcus aureus Infections, Eric P. Skaar, Munir Humayun, Taeok Bae, Kristin L. DeBord, and Olaf Schneewind
研究评述：Pathogenic Bacteria Prefer Heme, Tracey A. Rouault

海水变暖改变食物网

科学家报告说，东北大西洋海水的变暖，造成了大洋中较冷水域中浮游植物量的增加和较暖水域中浮游植物量的降低。构成海洋食物网底层的微小植物的这些分布上的变化，也许能通过一个“自下而上”的控制机制改变覆盖其上的其它食物网。这些来自英国和南非的作者分析了45年中的10万个以上的海样采样，以便更好地了解全球变暖会如何影响开阔的海洋-这个地球上最大的生态系统。未来海洋的变暖也许将进一步改变海洋植物的分布，以及以植物为食的海洋动物的分布，从而影响比如氧的生产、碳的存贮等海洋生态系统所提供的其它服务。这些变化也许会给已经处于困境的鱼类和哺乳类种群带来更大的生存压力。
报告：Climate Impact on Plankton Ecosystems in the Northeast Atlantic, Anthony J. Richardson and David S. Schoeman

右耳和左耳的不同

科学家报告说，婴儿的左右耳有不同的听觉特长，这也许能帮助解释为什么成年人大脑的两个半球在处理不同类型的声音上各有长短。大脑左半球中的听觉区域通常在处理语音上占主要地位，而右半球在处理音调和音乐上占主要地位。Yvonne S. Sininger和 Barbara Cone-Wesson测试了这两个半球的不同是否部分地来自两只耳朵的不同。她们观察了婴儿左右耳中毛发细胞在听到咔哒声的类似语音的刺激、以及音调时的响应。平均来说，一只耳朵对音调有更强的响应，而另一只耳朵对咔哒声有更强的响应，这一发现支持了左右耳的不同在大脑左右半球分工不同上至少起一部分作用的假说。
简报：Asymmetric Cochlear Processing Mimics Hemispheric Specialization, Y. S. Sininger and B. Cone-Wesson

一个蛋白质气体通道

本期封面刊登了科学家首次获得的一个细菌传输通道AmtB的高分辨率晶体结构。这个通道负责气体通过细胞膜的输运，这一成果也许能使人们更好地了解肾脏和肝脏的功能。虽然生物膜对某些气体有天然的可渗透性，但是这个细菌传输通道专门负责让不带电的氨气从环境中进入细菌细胞。氨为氨基酸的合成提供氮。文章作者揭示，这些气体通道蛋白与哺乳动物血液的Rh抗体的组分在基因上有关，过去人们报告过这个抗体在氨和二氧化碳通过细胞膜上有帮助。本期一篇相关的研究评述进一步讨论了这项研究，称其在了解气体传输上“迈出了一大步”。
研究报告：Mechanism of Ammonia Transport by Amt/MEP/Rh: Structure of AmtB at 1.35 A, Shahram Khademi, et al.
研究评述：The Atomic Architecture of a Gas Channel, Mark A. Knepper and Peter Agre

管道中流体的物理学

流体在管道中流动时，当流速达到某个值后，会进入湍流，这个现象的解释已经困惑了研究人员100多年。最近有人提出一个解释它的理论，如今这个理论得到了实验的支持。流体在圆形管道中流动是很常见的现象，从家里的上下水管到大型的化学反应装置。根据稳定性理论，这种流动不管速度多快，应该总是处于层流状态。但是，研究人员早就知道不需要很快的流速，管道中的流体就能进入湍流状态。最近，一个理论分析提出了一个可能的解释：流体中不同的速度的行波可能是导致湍流的原因。Bjorn Hof和他的国际合作者报告说，他们直接观察到了管道流体中这些行波，并跟踪了从层流到湍流的转变。一篇相关的研究评述进一步讨论了这些发现以及湍流研究的历史。
报告：Experimental Observation of Nonlinear Traveling Waves in Turbulent Pipe Flow, Bjorn Hof, et al.
研究评述：Visualizing the Dynamics of the Onset of Turbulence, Friedrich H. Busse