6月8日《自然》生物类精选

　　

封面故事：“太古代”地球上存在生命的证据

“太古代”（距今25亿年前）地球上是否存在生命一直是一个激烈争论的问题。这种争论在很大程度上集中在被称为“叠层石”(stromatolites)的分层沉积结构是否像今天那样反映群居微生物的活动或反映一些非生物过程。现在，对澳大利亚西部一个引人注目的10公里长的裸露岩层所做的一项新的分析，为认为那个时候地球上存在生命的观点提供了支持。这里的“叠层石”已有大约34.30亿年，显示出与在较年轻的微生物礁石中发现的“叠层石”类似的特点：它不是一系列彼此孤立的化石，却更像以化石形势存在的一个完整的生态系统。看来，那个时候地球上不但存在生命，而且生命还很兴旺。封面图片所示为一个来自裸露礁石的锥形“叠层石”：虽然没有刻度标尺，但从Nature杂志标识底下来看其留下的阴影，就能知道它有多大。（摄影：A. Allwood） （Article p. 716; News and Views）

蜥脚类恐龙也有矮小种类

认为矮的物种往往在岛屿种群中演化的观点，最近在关于弗洛瑞斯人(Homo floresiensis)和在弗洛瑞斯岛上发现的矮小动物（主要是大象）的讨论中受到很多关注。现在，似乎同样的事情也曾发生在蜥脚类恐龙身上。在德国北部新发现的化石已被鉴定为是矮小成年蜥脚类恐龙，可能是在下萨克森盆地的岛屿上从它们体形更大的大陆同类演化来的。以前，蜥脚类恐龙被认为几乎都是很大的，它们包括“梁龙”（Diplodocus）和“无法龙”（Titanosaurus），而所有较小的蜥脚类恐龙骨头都被假设为来自未成年的个体。在这些新发现的化石中，是骨头组织学研究证明了它们是成年个体的。

所有脊椎动物的咽结构的确都同源

神经脊细胞（Neural crest cells）是脊椎动物的一个定义特点，它们在胚胎中确定脸部、头部的很多地方、以及咽部或腮部的特征。然而，在被称为七鳃鳗的原始无颚脊椎动物身上，咽的结构与有颚脊椎动物很不相同，这便提出了关于神经脊细胞在同源结构的成形中扮演什么角色的问题。用SoxE基因（该基因确定脊椎动物的头部形状）的定向错误表达所做的一个实验证实，它们在七鳃鳗身上起类似作用。所以，不管结构上有什么不同，所有脊椎动物的咽结构的确都是同源的。

大脑蘑菇体在睡眠调控中的作用

果蝇是睡眠研究的一个成熟的遗传模型。果蝇具有与我们称之为睡眠的行为相似的行为模式，但睡眠典型的标志性EEG变化及其阶段尚没有被识别出来，所以不可能说果蝇的睡眠是否是一个神经过程，以及如果是，涉及到什么神经基质。回答这一问题，是解释基因影响睡眠的机制的一个重要步骤。现在，两个小组已经解决了这一问题，他们都识别出，被称为蘑菇体的结构是大脑参与睡眠调控的部分。这一发现使我们从神经角度对果蝇的睡眠有了一个认识，并且还将睡眠与蘑菇体的其他已知功能——学习和记忆联系了起来。

皮层神经通信的另一种机制

大脑皮层的神经元之间的迅速通信，涉及一个动作电位的传播，但关于这个动作电位是皮层神经通信的惟一形式的假设却可能需要修正。整细胞记录表明，可能存在另一种机制。膜电位的变化，如与轴突活动相关的膜电位变化，也可能沿轴突传播，并可明显改变联会后电位的平均幅度。这种类型的神经信号可能有重要后果，如在感官刺激、清醒到睡眠的过渡、以及癫痫发作等条件下，膜电位会发生很大变化。