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《自然》及子刊綜覽

2019-11-08 中國科學報 馮維維
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  《自然》

  在猿類成為兩足動物之前

  《自然》11月7日發表的一篇論文報告了在德國發現的一種此前未知的猿類化石。這種猿類大約生活在1160萬年前的中新世,為人們了解猿類在成為兩足動物之前的情況提供了新線索。

  目前已有很多觀點被提出來解釋古人類兩足行走和類人猿懸掛移動的起源,但一直缺少化石證據。比如,有一種觀點認為古人類兩足行走源于一種四足動物將雙足立于地面,類似現存的猴子;或者源于一種更傾向于懸掛動作的四足動物,其與現存的黑猩猩最為相似。

  德國蒂賓根大學的Madelaine B?觟hme及同事描述了一種新的猿類——Danuvius guggenmosi,其化石肢骨保存完整。作者認為這塊化石樣本證明了一種新型體式行為,他們稱之為“延伸型肢體攀爬”。這種猿類應能夠借助上肢懸掛在樹枝上。但它們和長臂猿或猩猩等其他猿類還是有不同的,它們的后肢可以伸直,實現直立行走,而后者在移動時不會像使用前肢一樣過多使用后肢。這種猿還擁有可以抓握的大腳趾,意味著可用腳掌走路。

  作者總結表示,D. Guggenmosi揭示了猿類在抵達地面之前如何開始使用后肢走路。

  相關論文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1731-0

  《自然—納米技術》

  以向日葵為靈感的材料隨光而動

  《自然—納米技術》11月5日報道的一種材料可以和光束方向完美地保持一致。該材料呈圓柱體形狀,能夠隨著光束而動,就像向日葵隨太陽轉動一樣。

  向光性在自然界非常普遍,但人工向光性一直難以實現,因為要在材料成分和特性間達成適當的平衡非常有難度。

  美國加州大學洛杉磯分校的賀曦敏和同事將一種可以有效吸收光并將光轉化為熱的光敏納米材料與一種受熱時會收縮的熱敏聚合物結合起來,將其做成小型圓柱體形狀。使用光進行照射時,圓柱體吸收光、溫度升高,但是只有面向光源的一面如此。隨著材料向光一面的收縮,圓柱體朝光束彎曲。一旦圓柱體頂端與光束對齊,此時處于光影中的柱體下部開始冷卻、膨脹并停止圓柱體的運動。這些圓柱體可以持續隨著光束轉動,轉向幅度非常廣。

  作者認為這項研究或可用于提高光捕獲材料的效率,因為最新研發的圓柱體材料會自動彎曲,使其頂端受到最大量的光照。

  相關論文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41565-019-0562-3

  《自然—醫學》

  罕見突變預防阿爾茨海默病

  《自然—醫學》11月5日發表的一項案例研究發現,一名女性體內的一個APOE3基因罕見突變或幫她預防了阿爾茨海默病的相關癥狀。此個例是在一項對1200名哥倫比亞人的研究中發現的,這些人極易因遺傳易感性患上阿爾茨海默病。

  大部分阿爾茨海默病的致病原因尚不明確。但是,少部分攜帶一個早老素1蛋白基因特定突變的人更容易患上阿爾茨海默病,而且基本都會在特別年輕時(通常從40多歲開始)就發展出認知問題和癡呆癥。

  研究中,一名女性的大腦淀粉樣蛋白病理改變程度較高,這也是阿爾茨海默病的一大特征。但是,這名女性并沒有出現與該疾病相關的癥狀。美國紐約Banner阿爾茨海默病研究所的Yakeel Quiroz和麻省眼耳醫院Schepens眼科研究所、哈佛大學醫學院眼科系的Joseph Arboleda-Velasquez和同事研究了她的基因組,發現除致病突變外,她還攜帶一個APOE基因的罕見突變,名為Christchurch。作者認為,這一突變可能抵消了早老素1突變的有害作用,導致該女性腦內的淀粉樣病理改變程度雖高,卻并沒有患上該疾病。這名女性的認知健康一直維持到70多歲。經過多次實驗,作者認為這種突變可能破壞了APOE與阿爾茨海默病有關糖類的結合,從而產生了保護作用。

  作者總結稱,這一案例研究為阿爾茨海默病發展、治療和潛在預防的相關機制帶來了新的認識,并為阻斷疾病進展的干預手段開發提供了首個已知候選基因。作者指出,今后還需對更大樣本量開展進一步研究,確定APOE3的Christchurch突變與疾病預防的明確因果關系。此外,作者還強調了對阿爾茨海默病進行APOE相關基因和藥物治療開發的重要性。

  相關論文信息:

  https://doi.org/ 10.1038/s41591-019-0611-3

打印 責任編輯:侯茜

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