本期《自然》《科学》精选

　　

4月8日Nature

封面故事：鸟群中的尊卑顺序
俗话说“物以类聚，人以群分”，但一大群动物到底是怎样协调一致地运动的却没有得到完全解释。它们是跟着一个领头的跑，还是遵守一套简单的行为规则？此前，这个问题在很大程度上一直是通过数值模拟来研究的，但随着重量仅16克的微型背包式GPS记录仪的问世，现在有可能对一群鸟中的每一只进行跟踪，并根据直接测量结果来验证相关模型。利用一群最多达10只的信鸽所做实验显示，一只鸟在飞翔中的位置取决于它在一个明确定义的社会等级中的位置——这种等级体系就相当于空中的“啄序”，即长幼强弱次序。有趣的是，鸟对其主要用左眼看到的“队友”能更快地做出反应，这进一步证明它们具有取决于其在鸟群中位置的具体角色。本期封面的组合图片所示为鸟的实际飞行轨迹，是根据它们在鸟群中的领导地位的排列顺序着色的：在谱图红色端附近者居等级体系顶端；在紫色端附近者居等级体系末端。

狗可能起源于中东或欧洲
家狗的出现是随人类文明的扩展而迅速发生的形态和功能的急速辐射的一个非常吸引人的例子。对家狗及其野生祖先（灰狼）的超过48,000个单核苷酸多态型所做的一个广泛的、全基因组范围的普查工作，显示了一个引人注目的遗传细分模式。研究人员发现了两个明显分化的类群：一个是古代品种，另一个是19世纪产生的现代品种。对“单倍体型”共享所做的一项分析显示，狗主要起源于中东或欧洲（这与最近的考古发现是一致的），而不是像以前线粒体DNA数据所表明的那样起源于东亚。

通过寿司发生的基因转移
人肠道微生物群落所起的有用作用之一是，提供人类基因组中所缺的消化酶。例如，来自在整个演化过程中一直是人类饮食构成部分的陆地植物的多糖，就是在肠道中被碳水化合物活性酶（CAZymes）分解的，它们当中很多都是来自类杆菌的具有高度特异性的酶。然而，人们对帮助消化可食性海藻如紫菜、海白菜和裙带菜（常见于日本菜）的肠道酶却知之甚少。现在，能够消化来自紫菜类红海藻的硫酸多糖的碳水化合物活性酶已在海洋类杆菌分离菌种中被发现。出乎意料的是，基因组数据挖掘显示，这种酶存在于日本人的肠道细菌中，但在美国人的肠道细菌中却没有。这表明，最近（这里说的“最近”是从演化意义上来讲的）发生了从一种来自海洋环境的类杆菌向日本人肠道细菌“Bacteroides plebeius”的基因转移。紫菜传统上用于寿司中，这表明，接触未灭菌的食物，在带有不同碳水化合物活性酶的肠道细菌在体内积累中是一个普遍因素。

VEGF-B在血管功能中所起作用
VEGF-B是一种“血管内皮生长因子”，在心脏、骨骼肌和褐色脂肪组织中都有高度表达。该因子被发现在将类脂向周围组织定向中起一个出人意料的作用。“血管内皮生长因子”（VEGFs）作为主要血管生成调控因子为人们所熟知，但VEGF-B在血管功能中的详细作用过去一直不清楚。缺失VEGF-B的小鼠在肌肉、心脏和褐色脂肪组织中所积累的类脂较少，而是将它们“推给”白色脂肪组织。VEGF-B在重新分配类脂中所起作用，提出了在糖尿病、肥胖症和心血管疾病中对致病性类脂积累进行调控的可能的新策略。

癌细胞恶化所需的微环境
虽然单独一个细胞中的一系列遗传事件和后生（非遗传）事件可能是肿瘤发生所必需的，但也有人提出，要使肿瘤的恶性充分发育，也需要一个适当的微环境或小生境。对这一观点的支持来自一个新的小鼠模型，在该模型中，造血细胞的恶性癌变由血细胞微环境中的遗传变化引起。骨先祖细胞中Dicer1（一个参与微RNA处理的基因）的删除导致一种与骨髓增生异常综合症相似的表现型，这种状态可以继续发展成白血病。这些先祖细胞中Sbds（在“Schwachman–Bodian–Diamond综合症”中发生突变的基因）水平下降，这是会导致白血病的一种骨髓衰竭现象。

Zscan4蛋白与基因组稳定性
小鼠胚胎干细胞（ES细胞）在培养细胞中以基因组稳定性知名，能够在不失去其正常染色体组型（核型）的条件下长期保持存活。现在，Zscan4蛋白被发现有助于维持这些细胞中的端粒和基因组稳定性。ES细胞只有5%在任何时候都表达Zscan4，但几乎所有ES细胞在九次通过中都至少激发Zscan4一次。瞬间的Zscan4-阳性状态与由端粒重组和减数分裂特异性同源重组基因的上调所引起的快速端粒延伸相联系。这个发现提出一个可能性：促进Zscan4表达也许可提高干细胞或癌细胞等其他细胞类型中的基因组稳定性。

 

4月9日Science

新发现的类人动物与人类共有某些特征
化石发现增进了人们对较早的类人动物到人的转化过程
研究人员说，在南非某洞穴中出土的2副部分骨架属于一种从前未被分类的类人动物，这对我们了解我们自身（智人物种，Homo sapiens）是如何进化的又增加了新的知识。这些新近记录的物种被称作Australopithecus sediba，它是一种会直立行走的类人动物，并与最早的已知人类物种共有许多相同的身体特征。对其的化石记录可回答许多有关作为人意味着什么的关键问题。

这些化石的年份在195万年至178万年之前。在本期的《科学》杂志中（这是由非赢利性的科学协会AAAS所发表的经同侪审阅的杂志），有2篇报告描述了这种新的南方古猿（Australopithecus）物种的身体特点以及其生死于斯的远古环境。它在人们面前浮现出的画面是一种骨骼结构与最早的人类物种相似的类人动物，但它的骨骼结构更接近于某种南方古猿，就像是有名的“Lucy”那样。

然而，这些新的化石代表了一种类人动物，其出现的时间比Lucy要晚约100万年。它们的特征意味着从较早期的原始人向人类的转化是一个非常缓慢的过程，其中最先会出现的是各种类似人的物种。