兰科与果蝇 - 科学家发现植物与动物的独特新关系

兰科与果蝇-科学家发现植物与动物的独特新关系众所周知，兰科植物会通过模仿食物来源、繁殖地甚至配偶来诱使传粉昆虫访问花朵，但实际上并不提供任何回报。吃真菌、不进行光合作用的兰花属天竺葵也不例外：为了吸引果蝇（果蝇属），植物通常会散发出一种气味，就像它们通常以发酵水果或腐烂蘑菇为食一样。一只果蝇幼虫正在吞食地面上腐烂的花朵组织。资料来源：SuetsuguKenji果蝇被引诱到花丛中，被困在花丛中一小会儿，背上就会沾上花粉，然后把花粉传给同种的其他植物。因此，这种欺骗性的关系只对一方有利。神户大学的植物生物学家SuetsuguKenji是研究这些兰科的专家，他注意到该属的某一物种Gastrodiafoetida的花瓣特别肥厚，授粉后几天就会腐烂脱落。他决定对这些植物进行调查，寻找兰科进行"苗圃授粉"的第一个实例，即植物为授粉者提供繁殖地点。一只果蝇在天麻花内产卵。图片来源：SuetsuguKenji事实上，在发表于《生态学》（Ecology）杂志的研究报告中，他发现果蝇经常把卵产在这种植物的花朵中，而且它们的幼虫可以在这种环境中完全发育成成蝇。Suetsugu说："最引人入胜的一点是，与其俗称的'水果'蝇相反，专门以蘑菇为食的果蝇（Drosophilabizonata）主要利用腐烂的天麻花（Gastrodiafoetida）作为产卵场所。一种可能的解释是，天麻是一种非光合兰花，以真菌为食。这些非光合兰科经常表现出与它们同化的真菌相似的化学性质，作为一种以蘑菇为食的植物，G.foetida的味道很可能与蘑菇相似，这使它成为专食蘑菇的果蝇的主要目标。这一发现意义重大，因为它发现了一种新型的苗圃授粉系统，超越了该属植物中常见的欺骗策略。神户大学的研究人员进一步解释说，这种关系既不是强制性的，也不是特定的，也就是说，果蝇也会在真菌上产下发育完全的卵。因此，这一发现可能代表了从欺骗性关系向互利共生关系过渡的一个例子，这有两个因素：一是植物的成本很低，因为授粉后不再需要花瓣；二是近缘的天麻科植物主要采用欺骗性策略，而不提供苗圃。一朵濒临腐烂的天麻花。图片来源：SuetsuguKenjiSuetsugu总结道："兰科有近30000个品种，是世界上种类最繁多的植物群体。此外，它还有助于人们了解自然界中错综复杂的互利关系。对植物如何提供真正的益处而不仅仅是欺骗授粉者的理解，可能会影响对植物与动物相互作用及其进化动态的更广泛研究"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380021.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380021.htm

科学家发现灵长类动物和其他动物之间大脑的关键差异

科学家发现灵长类动物和其他动物之间大脑的关键差异一个多国研究小组现在已经更好了解物种之间大脑皮层神经元架构的差异，这要归功于高分辨率显微镜。波鸿鲁尔大学发育神经生物学研究小组的研究人员在PetraWahle教授的领导下，已经证明灵长类动物和非灵长类动物在其结构上一个重要差异：轴突的起源，这是负责传输被称为动作电位电信号的过程。这些结果最近发表在《eLife》杂志上。研究小组研究了各种动物，包括啮齿类动物（小鼠、大鼠）、有蹄类动物（猪）、食肉动物（猫、雪貂），以及动物学灵长类的猕猴和人类。科学家们通过使用五种不同的染色技术和对超过34,000个神经元的评估得出结论，非灵长类动物和灵长类动物之间存在着物种差异。与非灵长类动物的兴奋性锥体神经元相比，灵长类动物大脑皮层外层II和III的兴奋性锥体神经元上携带轴突的树突明显较少。此外，对于抑制性中间神经元，在猫和人类物种之间发现了携带轴突的树突细胞百分比方面的巨大差异。在比较具有初级感觉和高级大脑功能的猕猴皮层区域时，没有观察到定量差异。研究人员表示，高分辨率显微镜在研究中特别重要，这使得检测轴突起源可以在微米级准确跟踪，这在传统显微镜下有时并不那么容易。通常，一个神经元将到达树突的兴奋性输入与抑制性输入进行整合，这一过程被称为体突整合。然后，神经元决定输入是否足够强大和重要，以通过动作电位传送到其他神经元和脑区。携带轴突的树突被认为是有特权的，因为这些树突的去极化输入能够直接唤起动作电位，而无需参与体细胞整合和体细胞抑制。为什么会演变出这种物种差异，以及它对灵长类动物的新皮层信息处理可能具有的潜在优势，目前尚不清楚。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301255.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1301255.htm

科学家发现迄今为止中国最高树木

科学家发现迄今为止中国最高树木中国科学院宣布，中国科学家在西藏察隅县发现了成片高大的云南黄果冷杉原始森林，其中最高的一株高度达83.2米，刷新了中国最高树纪录。据新华社报道，这一发现由中国科学院植物研究所郭柯团队完成，是第二次青藏高原科考“森林和灌丛生态系统与资源管理”专题的发现。经无人机吊绳多次测量，此次发现的云南黄果冷杉林林冠高度达70米，最高的一株高度83.2米、胸径207厘米。据介绍，新发现的云南黄果冷杉林在察隅县上察隅镇察隅河两岸山地和河谷地带呈带状分布，海拔2300米左右。群落中含有大量国家一级重点保护野生植物红豆杉古树，以及附生的兰科和蕨类等植物。“该区域之所以能够保留如此高大完好的原始森林，得益于优越的气候和地形条件，以及极少的人类活动干扰。此处的大量高大树木及所在群落和生态系统具有重要的科研价值和保护意义。”中国科学院植物研究所研究员郭柯说。发布：2022年5月18日9:01PM

科学家揭示1.35亿年前植物-蚂蚁伙伴关系的起源

科学家揭示1.35亿年前植物-蚂蚁伙伴关系的起源一项新研究发现，大约在1.35亿年前，蕨类植物和开花植物同时进化出了蜜腺，这表明它们与蚂蚁之间的互惠关系也发生了平行进化，这对了解植物进化和物种间相互作用具有重要意义。资料来源：田纳西大学诺克斯维尔分校例如，有些植物设法招募蚂蚁保镖。它们在叶子上分泌含糖花蜜，吸引蚂蚁，然后这些领地意识很强、攻击性很强的蚂蚁雇佣兵就会在"它们的"植物上巡逻，蜇咬试图吃它的食草动物。这些关系在有花植物中都有详细记载，但在不开花的蕨类植物中也有发生。这对研究人员来说是个奇怪的消息，因为长期以来人们一直认为蕨类植物缺乏进行这种复杂的生物互动的蜜腺。UT生态学与进化生物学系助理教授雅各布-苏伊萨（JacobSuissa）与康奈尔大学的同事，包括蕨类植物专家李菲伟（Fay-WeiLi）和蚂蚁专家科里-莫罗（CorrieMoreau）合作，研究这种现象是如何在数千年间发展起来的。他们最近在《自然通讯》（NatureCommunications）上发表了关于这种物种间合作关系的进化时间表和潜在因素的研究成果。"这项工作的新内容有两个方面，"苏伊萨解释说。"首先，我们发现蜜腺--产生含糖花蜜以吸引蚂蚁保镖的结构--在蕨类植物和开花植物中的进化时间大致相同"。这发生在大约1.35亿年前，与白垩纪植物-动物联合体的兴起相吻合。苏伊萨说："考虑到这是蕨类植物进化史上非常晚的时期，距它们的起源已经过去了近2亿年，这个时间点非常壮观。但它在开花植物进化史上却非常早，几乎是在白垩纪开花植物起源之初。"第二个新元素是这一切是如何发生的。蕨类植物最初是陆生植物，生长在森林地面上。大约在6000万年前的新生代，它们发生了重大转变，成为附生植物或树栖植物，也就是说，他们在成长过程中学会了一些新习惯。苏伊萨说："我们发现，当蕨类植物离开森林地面，进入树冠，成为附生植物、攀援植物或树状蕨类植物时，它们利用了现有的蚂蚁与开花植物之间的相互作用，进化出了蜜腺。"这两种植物的生态和进化史呈现出一种奇特的动态。蕨类植物和开花植物是在4亿多年前从一个共同祖先分化而来的，但在蜜腺进化和蚂蚁-植物互利交换的同时，蕨类植物和开花植物也取得了长足进步。这表明，可能有一些'生命规则'支配着非花蜜腺和蚂蚁-植物互惠关系的进化。这项工作可以为生态、发育或基因组分析提供进化框架或背景，从而有助于未来的研究。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434953.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434953.htm

耶鲁大学科学家发现免疫系统可以改变我们的行为

耶鲁大学科学家发现免疫系统可以改变我们的行为新研究发现，免疫系统在改变行为方面发挥着至关重要的作用，它通过抗体与大脑的通信，利用免疫识别来促使对毒素的防御行为。在一项以小鼠为对象的研究中，当IgE抗体（负责触发肥大细胞向大脑传达厌恶行为）被阻断时，致敏小鼠不再回避过敏原，这说明了免疫系统在帮助动物远离环境危害方面所起的作用。根据最近发表在《自然》（Nature）杂志上由耶鲁大学领导的研究，事实证明免疫系统在改变我们的行为方面起着至关重要的作用。耶鲁大学医学院免疫生物学斯特林教授、霍华德-休斯医学研究所调查员、该研究的资深作者鲁斯兰-梅德日托夫（RuslanMedzhitov）说："我们发现免疫识别控制着行为，特别是针对毒素的防御行为，这些行为首先通过抗体传达，然后再传到我们的大脑。"研究表明，如果没有免疫系统的交流，大脑就不会就环境中的潜在危险向身体发出警告，也不会设法避免这些威胁。梅德日托夫实验室的一个研究小组在埃丝特-弗洛尔斯海姆（EstherFlorsheim，当时是耶鲁大学的博士后研究员，现在是亚利桑那州立大学的助理教授）和医学院研究生纳撒尼尔-巴赫特尔（NathanielBachtel）的带领下，研究了一种对在鸡蛋中发现的蛋白质过敏的小鼠。不出所料，这些小鼠倾向于避开掺有这种成分的水，而对照组小鼠则倾向于选择掺有鸡蛋成分的水源。他们发现，致敏小鼠对掺有鸡蛋成分的水源的厌恶情绪会持续数月。研究小组随后研究了是否可以通过操纵免疫系统变量来改变致敏小鼠的行为。例如，他们发现，如果免疫系统产生的免疫球蛋白E（IgE）抗体被阻断，对卵细胞过敏的小鼠就会失去对水中蛋白质的厌恶感。IgE抗体会触发肥大细胞的释放，肥大细胞是一种白细胞，它与其他免疫系统蛋白一起，在与控制厌恶行为的大脑区域进行交流方面起着至关重要的作用。没有了IgE作为启动因子，信息传递被中断，小鼠不再回避过敏原。梅德日托夫说，这些发现说明了免疫系统是如何进化以帮助动物避开危险的生态位的。他补充说，了解免疫系统如何记忆潜在的危险，有朝一日会有助于抑制对许多过敏原和其他病原体的过度反应。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383899.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383899.htm

科学家发现常见的膳食补充剂可减少自然听力损失

科学家发现常见的膳食补充剂可减少自然听力损失他们最近在《PLOSBiology》杂志上发表的实验结果表明，植物甾醇补充剂能够替代损失的胆固醇，防止小鼠出现感觉功能障碍。内耳中的感觉细胞被称为外毛细胞（OHC），它们通过改变声音的长度来放大声音。随着年龄的增长，这些细胞会失去随声音伸展的能力，从而无法放大声音，导致与年龄相关的听力损失。由于胆固醇在伸展反应中起着关键作用，而且最近的研究表明大脑胆固醇会随着年龄的增长而减少，因此研究人员假设听力损失可能与OHC中胆固醇的损失有关。这一假设在小鼠身上得到了验证。首先，研究人员测量了内耳OHC中CYP46A1的含量，因为这种酶有助于分解和回收胆固醇。不出所料，他们发现老年小鼠内耳中的CYP46A1比年轻小鼠多，因此胆固醇含量也较少。接下来，他们用一种药物过度激活CYP46A1，诱导年轻小鼠出现听力损失（表现为内耳细胞输出异常），从而证明了因果关系。对照组、依非韦伦和依非韦伦加植物甾醇处理的小鼠OHC中Prestin的表达。图片来源：SoderoAO等人，2023年，PLOSBiology，CC-BY4.0最后，他们测试了增加大脑中的胆固醇是否能对抗药物。由于胆固醇本身无法从血液中进入大脑，研究人员使用了可以进入大脑的植物性胆固醇类化合物--植物甾醇。同时服用CYP46A1激活药物和摄入3周植物固醇的小鼠的OHC功能得到了改善。由于植物甾醇可以在许多非处方补充剂中找到，因此它们可能是防治老年性听力损失的一种便捷方法。不过，有必要在老年小鼠模型和人体中直接测试它们对听力损失的影响，然后才能得出更明确的结论。作者补充说："在本研究中，我们发现了以下几点：1）衰老会引发内耳感觉细胞中胆固醇的流失；2）一种广泛用于治疗艾滋病毒/艾滋病患者的逆转录病毒疗法会重现在老年人身上观察到的胆固醇流失现象，并导致外毛细胞功能受损；3）我们发现这些缺陷可以通过补充植物甾醇得到部分逆转。我们的研究结果非常有前景，因为它们首次提供了原则性证明，支持将补充植物固醇作为预防或治疗听力损失的一种可能方法。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379987.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379987.htm