7月29日《科学》杂志精选
时间:2017-12-07

  7月29日“科学”杂志精选 - 新闻 - 科学网

  新的实验研究表明,快速进化可以驱动斑块栖息地的植物散布。面对气候变化,入侵物种和物种活动的范围对自然和生态系统的管理构成了两大威胁。然而,科学家对于通过地形扩散的生态和进化动力学知识有限。

  为了获得更多的见解,Jennifer Williams和他的同事们建立了一组种植在拟南芥种子可以传播4,8或12次平均距离(表示连续地形)间距为0的拟南芥植物。经过六代的经验,研究人员进行了遗传分析,以确定每个拟南芥的进化速度。

  他们发现,在一个连续的景观中,拟南芥的解冻速度比未进化的拟南芥解冻时要稍微多出11%。相反,当环境是斑块(例如,拟南芥之间的距离是其种子可以播种的平均距离的12倍)时,拟南芥将比拟南芥蔓延远3倍。有趣的是,拟南芥之间的距离,无论它们的种子可以分散的平均距离的4,8或12倍,其基因型都没有显着变化。然而,斑块状的环境确实与更高级的进化的拟南芥相关,后者可以进一步传播种子。因此,在这种情况下,有利于种子传播的更长的进化和更远的距离有助于拟南芥的传播。然而,作者指出,斑块状景观将能够直接选择拟南芥种子能够更好地驱散或间接通过未被发现的与花生传播有关的特性,而芥菜仍然是一个悬而未决的问题。

  扭曲的光学:对光线的新观点

  研究人员已经开发出了类似于螺旋线的产生畸变微束的方法。虽然这个壮举是用更大的设备在更大的范围内完成的,但是在微观尺度上创造相同效果的能力仍然是难以捉摸的。但是,在较小的尺度上使用这种光线角度,可以通过提高信息传播的速度,在电信和信息技术方面取得重要进展。在自然界中,光线是直线传播的,但是当它有更多的自由时,它可以用来存储比线性更多的信息。在这里,裴淼和他的同事们对一个可以用来以一定角度投射光的微环柱状结构做了一些改变。结果是光波沿着圆柱体的内部被引导,但是当光沿顺时针和逆时针方向传播时,这些波彼此抵消。为了克服这个障碍,让光线在微电路中单向传播,团队增加了交替的锗和锗+铈层。通过这种战术安排,这些交替的层让光汇聚到一个单一点,并通过微圆圈单向传播,作者经实验证实。

  西红柿可以检测寄生藤分泌的肽

  抵制其违规行为

  新的研究表明,番茄可以通过发现寄生植物的某些肽来阻止寄生植物的攻击。在全球范围内,寄生植物导致数十亿美元的作物损失,更好地了解某些植物如何击退入侵者或帮助减轻这些损失。 Zygocactus是一种寄生植物,感染大多数双子叶植物的茎,但番茄称为番茄(Solanum lycopersicum)。植物有时通过由致病微生物分泌的独特肽找到致病微生物,这促使宿主植物分泌与应激有关的激素乙烯。在这里,Volker Hegenauer等人怀疑番茄番茄可能以类似的方式对寄生植物作出反应,证实了这一点。 S. lycopersicum番茄对涤纶超敏感,其他三种不敏感。通过分析番茄和另一种野生番茄之间的自然变异,研究人员发现了导致这种敏感性的受体,并命名为CuI1。当该小组在其他两个植物的叶子中诱导相应的基因表达时,一个与番茄番茄密切相关,另一个与番茄远缘亲缘关系,两个植物都对茧丝虫起反应:乙烯产量增加,两者都表现出增加抵抗d丝子的伤害。然而,作者指出,单独对CuRe1的敏感性不能驱动对d丝子的免疫力,因为一些对CuRe1敏感的番茄植物仍然对寄生虫感染具有抗性。这些发现在Vardis Ntoukakis和Selena Gimenez-Ibanez的观点中有更详细的讨论。

  (本专栏文章由美国科学促进会专门提供)

  “中国科学”(2016-08-10第二版国际)