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5月5日PNAS中文摘要

 

 

我们推出代表性期刊每期论文精选,旨在让科研工作者及时了解本领域研究最新动态,把握世界科学脉搏。
 
以下是著名综合类期刊《PNAS》2015年5月5日最新一期精选论文介绍。
 
马陆的生物发光的逐渐进化
 
对一种近来发现的生物发光马陆的进化史的重建,提示了发光马陆很可能在进化时间上遇到了生物发光强度的一种逐渐的上升。加利福尼亚马陆Xystocheir bistipita在50年后出乎预料的重新发现,揭示出了这个物种是生物发光的。Paul Marek 和Wendy Moore证明了Xystocheir bistipita是一种新大陆生物发光马陆Motyxia在进化上的姐妹,而生物发光很可能起源于这个群体的共同祖先,并且在随着进化时间的推移,发光强度逐渐增长。微弱的光最早出现在Motyxia 属的最晚近共同祖先,然后随着这个属的进化多样化而逐渐变亮。具有更亮的生物发光的马陆拥有更大的氰化物腺体,这提示马陆的毒性看上去与冷光强度有关联。这组作者提出,Motyxia属的冷光可能最初是为了对低海拔的炎热干燥环境有关的代谢压力做出响应而进化出来的,然后可能被占据高海拔栖息地而且被捕食风险高的物种借用于作为一种警告信号。这组作者得出结论说,Motyxia属马陆的冷光强度通过物种多样化而表现出了进化的升高,并且提出,Xystocheir bistipita的生物发光的发现为生物发光的进化提供了见解。
 
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论文 #15-00014: “Discovery of a glowing millipede in California and the gradual evolution of bioluminescence in Diplopoda” 作者Paul Marek 和Wendy Moore
 
Marcellus页岩气井附近的地下水污染
 
一项研究发现,一种灵敏的分析技术探测到了Marcellus页岩气井造成的饮用水污染。高容量水力压裂(HVHF)使用极端压力下的大量水、沙和化学物质在深层岩层制造裂缝,让天然气贮藏释放出来。Garth T. Llewellyn、Susan L. Brantley及其同事研究了美国宾夕法尼亚州Bradford县的5个高容量水力压裂(HVHF)Marcellus页岩气井附近的可能的地下水污染。这组作者分析了几个地产上的饮用水井的水,宾夕法尼亚环保部门记录下了这些水井的天然气污染,并且将其归因于附近的天然气井。把对低化学物质浓度敏感的一项称为综合2D气相色谱分析的分析技术与飞行时间质谱分析结合起来,在饮用水井中识别出了有机污染物与乙二醇单丁醚的复杂混合物,后者是一种与高容量水力压裂(HVHF)以及钻井液有关的化学物质。没有获取到这5个Marcellus页岩气井的样本,但是在这些住宅井水中发现的化合物类似于在其他的Marcellus页岩高容量水力压裂(HVHF)钻井地点收集到的所谓的返排水中含有的化合物类似,返排水是被用水泵输送到地下然后返回钻井地点表面的高容量水力压裂(HVHF)液体。这组作者说,一个或更多的Marcellus页岩气井很可能由于中间深度的输送,向附近家庭使用的饮用水蓄水层引入了天然气、泡沫和有机污染物。
 
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论文 #14-20279: “: Evaluating a groundwater supply contamination incident attributed to Marcellus Shale gas development,” 作者Garth T. Llewellyn 等人
 
喂鸟消遣娱乐可能扰乱物种平衡
 
一项研究提出,城市喂野生鸟类的消遣娱乐可能扰乱原产鸟类物种与引入的鸟类物种之间的脆弱平衡。一些估计认为,仅2002年,在美国有超过4.5亿公斤种子在消遣娱乐中被用于喂野鸟。由于在城市喂鸟有可能导致营养不良、改变鸟类物种丰富程度,并且帮助传播鸟传播疾病,Josie Galbraith等人在新西兰奥克兰的23个居民花园中进行了一个为期18个月的喂鸟实验,将近一半的花园每天早晨在喂食地点提供了一些面包片和250毫升一杯的种子——这是通过一项全国调查确定的喂鸟者提供的最常见的食物;而在另外一半花园不喂鸟。这项研究通过597项调查覆盖了33个物种的超过1.8万只鸟,它发现喂食可逆地影响了常见的花园鸟类物种的群落结构,偶尔有利于具有杂食倾向的引入物种而非常常食蜜、食虫和食果的原产物种。例如,在实验喂食期间,喂食的花园的家雀数量是不喂食花园的2.4倍,斑鸠数量是不喂食花园的3.6倍,它们都是引入的物种;相比之下,喂食与原产的灰莺的丰富程度负相关。这组作者说,尽管这项研究的规模有限,它发现了城市喂鸟对原产和引入物种的平衡的影响。
 
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论文 #15-01489: “Supplementary feeding restructures urban bird communities,” 作者Josie A. Galbraith, Jacqueline R. Beggs, Darryl N. Jones, Margaret C. Stanley.
 
蛾的超声波制造与声纳干扰
 
一项研究发现,食虫蝙蝠的出现很可能驱动着蛾的超声波探测以及干扰声纳的超声波制造的进化。许多蛾物种拥有对蝙蝠声纳制造的超声波敏感的耳,一些蛾还制造超声波。Akito Y. Kawahara和Jesse R. Barber 进行了行为和系统发生分析,从而研究为什么蛾产生超声波,以及这种性状可能是何时进化出来的。这组作者在实地实验中观察到了天蛾对蝙蝠发射的超声波的响应,以及天蛾与蝙蝠在一个实验室环境中的相互作用。在观察的124个天蛾物种中,57个物种在一场捕食攻击中对触角刺激或者蝙蝠发射的超声波做出响应而制造了超声波。实验室行为实验表明,这些蛾的超声波干扰了蝙蝠的声纳并且妨碍了攻击。系统发生分析揭示出了超声波的制造从渐新世食虫蝙蝠起源之后不久开始在多种亲缘关系远的蛾物种中出现,而使用超生波干扰蝙蝠回声定位在中新世食虫蝙蝠物种的多样性开始增加之后起源了两次。这组作者说,食虫蝙蝠的出现可能驱动了蛾的超声波探测与声纳干扰的进化。
 
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论文 #14-16679: “Tempo and mode of antibat ultrasound production and sonar jamming in the diverse hawkmoth radiation,” 作者Akito Y. Kawahara 和Jesse R. Barber
   
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