蠕虫电击实验提供了遗传如何驱动我们自身情感的线索

蠕虫电击实验提供了遗传如何驱动我们自身情感的线索秀丽隐杆线虫一直是人类医学和治疗（如研究抗衰老机制）的主要研究对象，因为它们有着共同的基因和其他令人惊讶的生物学共同点。在这项研究中，秀丽隐杆线虫受到电刺激后开始高速远离刺激物。虽然这并不罕见，因为大多数动物都会本能地逃离感知到的危险，但这些蠕虫在刺激停止后继续"奔跑"了一到两分钟。在大多数动物中，一旦刺激停止，异常行为就会停止。研究人员指出："我们意外地发现，在电击之后，秀丽隐杆线虫的高速反应仍然存在。"研究人员认为，这些蠕虫的行为表明，有一种类似于原始情绪反应的独特机制在起作用。与此相佐证的是，蠕虫还忽略了它们通常优先考虑的食物--细菌，而把它们认为对生存更重要的东西作为重点。因为它们也利用食物来源来读取对其生存至关重要的环境信息，所以这是原始本能行为的一个意想不到的变化。研究人员指出："在我们的电刺激期间和之后，它们对食物没有反应，这可能也证明了这一点，因为电引起的情绪状态会影响对食物的反应，而食物是一种完全不同的刺激。综合来看，这些结果可能表明，动物对电击的反应代表了一种情绪，可能类似于恐惧。"并非所有蠕虫的表现都一样。基因分析表明，一些动物在某些基因突变的情况下无法产生神经肽，而神经肽类似于人类的荷尔蒙。在这些蠕虫中，奔跑行为持续的时间比其他动物要长得多。这种持续时间较长的"恐惧"反应为科学家提供了线索，让他们了解遗传在情绪调节中可能起多大作用--无论是在研究得很透彻的秀丽隐杆线虫身上，还是在人类身上。对刺激的情绪反应可能不会自然减弱，而是会通过控制其活动的遗传机制而减弱。研究人员认为，可能存在调控情绪反应的新型基因，从而为抑郁症和焦虑症等疾病的治疗提供了新途径。以前对这些小蠕虫的神经感觉行为进行的研究考察了它们的处理能力，另一项研究还注意到了它们对热刺激的厌恶行为。这项最新研究发表在《遗传学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386629.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386629.htm

日本科学家运用光敏蛋白实现远程控制蠕虫的运动

日本科学家运用光敏蛋白实现远程控制蠕虫的运动在这项新的研究中，大阪市立大学的科学家们使用了被称为"眼蛋白"的蛋白质作为触发器。这些蛋白质对不同波长的光敏感，并通过发出信号来响应，这些信号可以触发它们所连接的其他神经回路，这一领域被称为光神经学，此前关于视蛋白的工作表明，它们可以被用来恢复失明小鼠的视力，或者通过对光的反应来调控疼痛。在这种情况下，研究小组用它们来直接控制秀丽隐杆线虫的运动，这是实验室研究中常用的一种小虫子，它的神经结构仅有300余个细胞，控制起来较为简单。两种眼蛋白被植入这些蠕虫体内，其中一种源自蚊子，它被放置在感觉细胞中，使这些生物在受到刺激时扭动身体，这里的刺激是指光线。第二种蛋白来自灯鱼，对紫外线敏感，被植入蠕虫的运动神经元中。这意味着蠕虫在接触绿光时将开始移动，而在紫外线下将完全停止。研究小组对该技术进行了测试，并发现它可以一次又一次地工作，这表明蛋白质并没有因为反复暴露而被破坏。该技术可用于创建基于光的神经信号系统，在不同颜色的光线下执行不同的功能。该研究的主要作者MitsumasaKoyanagi教授说："我们使用的蚊子和灯鱼的视蛋白都是G蛋白偶联受体（GPCR）家族的成员--这些受体用于感知各种刺激，包括嗅觉、味觉、激素和神经递质--表明这个使用光的系统可以用来操纵各种GPCR和它们随后的细胞内信号传导和生理反应。"目前还不清楚这项研究到底能带来什么应用，但该团队表示，这是生物学上的一个突破，并最终可能带来新的药物发现。该研究发表在PNAS杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333933.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333933.htm

科学家们发现新“僵尸蠕虫” 以海洋深处的骨头为食

科学家们发现新“僵尸蠕虫”以海洋深处的骨头为食据BGR报道，科学家们已经证实了一种生活在深海底部的可怕的“僵尸蠕虫”的存在。这种蠕虫的正式名称为Osedax，最初被认为是一种植物；然而，当一个深潜机器人带出该标本的样本时，科学家们感到震惊。这种“植物”实际上是一种僵尸蠕虫，以沉入海底的动物尸体的骨头为食。在知道“僵尸蠕虫”的存在后，科学家们就开始更多地寻找它们。因为在海底的动物尸体上发现了它们，所以他们把鲸鱼尸体和其他动物尸体运出来，沉到海底。然后，他们等了几周、几个月，甚至几年才返回把它们拖出来。与斯克利普斯海洋研究所合作的团队成员GregRouse说，无论他们把骨头放在哪里，蠕虫都会出现。Rouse也是最初发现和描述Osedax的团队成员之一。到目前为止，科学家已经在全球范围内发现了30种不同的“僵尸蠕虫”。这些物种包括Osedaxfenrisi，首次在北极的一个热液喷口附近发现。在科学家们寻找的每一个地方，他们都继续发现这些食骨生物。这些蠕虫的大小似乎也不同，就像它们的类型不同一样。有些只有小指头那么长，有些则比眼睫毛还小。科学家们说，通常肉眼可见的是雌性。雄性“僵尸蠕虫”似乎更小，而且不以骨头为食。这些蠕虫似乎还生活在一个雌性的粘液管内的几十或几百个“眷群”中。在那里，它们等待卵子出现，这样它们就可以使它们受精。当雄性的能量耗尽时，它们会完全死亡。科学家们说，即使如此，“僵尸蠕虫”的行为方式也有所不同。这些雄性不是生活在雌性体内，而是在尸体的骨头上四处搜寻，直到找到雌性。然后，它们将储存在头部的精子输送给雌性蠕虫，使其卵子受精。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310151.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1310151.htm

科学家在看似荒凉的深海生态系统中发现奇特的蠕虫物种

科学家在看似荒凉的深海生态系统中发现奇特的蠕虫物种深海蠕虫新物种的雄性活标本，以帮助发现该物种的阿尔文号领航员、世卫组织工业研究所的布鲁斯-斯特里克罗特的名字命名为Pectinereisstrickrotti。它的羽毛状附肢被称为parapodia，携带着蠕虫的鳃。图片来源：EkinTilic这种生物的发现使研究人员在这些看似荒凉的生态系统中发现的新物种总数增加到48个。这种蠕虫被命名为Pectinereisstrickrotti，身体细长，两侧有一排羽毛状、带鳃尖的附肢，称为副鳃，劳斯说它蜿蜒的游动让他想起了蛇。该物种是以伍兹霍尔海洋研究所的布鲁斯-斯特里克罗特命名的，他是著名的深海潜水器阿尔文号的领航员。这项研究得到了美国国家科学基金会的支持。自2009年以来，劳斯和他的同事们已经在哥斯达黎加甲烷渗漏区发现了大约450个物种，最新的发现使科学界新发现的物种数量达到48个。劳斯说，这些令人印象深刻的统计数字凸显了关于这些生态系统及其生物重要性还有多少东西需要了解。甲烷渗漏点是海底岩石或沉积物以气泡形式逸出强力温室气体甲烷的地方。与深海热液喷口不同，甲烷渗漏点的温度通常不会高于周围海水的温度。但与热液喷口一样，甲烷渗漏生态系统的燃料是化学能而不是阳光。这是因为一些微生物已经进化出消耗甲烷的能力。劳斯说，能够将甲烷转化为食物的微生物构成了食物网的基础，在哥斯达黎加的渗漏区，贻贝、螃蟹和软体多毛类蠕虫（比如这个新物种）占据了食物网的主导地位。2009年，斯特里克罗特和劳斯乘坐"阿尔文"号载人潜水器在水下约1000米（3280英尺）处首次遇到了这个新物种。斯特里克洛特说："我们看到两只蠕虫在离水底大约一英尺远的地方游来游去。我们看不清楚它们，就想爬进去仔细看看，但在潜艇里很难爬进去，还吓到了它们。"终于，在2018年，研究小组得以与阿尔文一起重返哥斯达黎加的甲烷渗漏区。斯特里克罗伊特潜入首次发现蠕虫的同一地点（即12号土丘），在那里遇到了六只或六只以上他们近十年前首次见到的不明物种，这让他大吃一惊。出于某种原因，这些蠕虫没有2009年时那么胆怯了，他们利用阿尔文号上被斯特里克罗伊特称为"滋滋枪"的五腔真空罐装置，小心翼翼地收集了几个标本以及图片和视频--足以正式描述这个被证明是新物种的生命。斯特里克洛特说："这东西移动的方式非常优雅，我觉得它就像活生生的魔毯。我很荣幸格雷格（劳斯）能以我的名字为这一物种命名，这意味着很多。"Pectinereisstrickrotti是一种长10厘米（4英寸）的布袋虫科（Nereididae）成员。布氏虫由大约500种分节虫组成，主要是海洋蠕虫，看起来有点像蜈蚣和蚯蚓的混合体。它们有拉长的身体，身体两侧有一排长满刚毛的副鳃，还有一组隐蔽的钳形颚，可以挤出进食。许多种类的布偶蚯蚓也有两个不同的生命阶段：跗节和外跗节。在这些物种中，蠕虫一生中的大部分时间都在海底度过，通常是在洞穴中，作为性未成熟的atoke，但在它们生命的最后阶段，它们会转变为性成熟的epitoke（性成熟形态），从海底游到水体中寻找配偶并产卵。研究小组收集到了三条雄性Pectinereisstrickrotti表皮和一条雌性表皮的一部分。成功采集后，研究小组利用这些标本进行了解剖分析，并研究了这种蠕虫的DNA，以确定其在布氏蠕虫家族中的进化关系。这些标本现存于斯克里普斯底栖无脊椎动物收藏馆和哥斯达黎加大学动物博物馆。与大多数布氏虫相比，Pectinereisstrickrotti有几个不同寻常之处。首先，它生活在深海中，而它的大多数进化亲属都生活在较浅的水域中。其次，它的副鳃上覆盖着鳃，而大多数布氏虫通过副鳃吸收氧气，没有真正的鳃的帮助。雄性布袋虫的尾部有大刺，劳斯说这可能与繁殖有关，但还需要进一步研究。最后，由于海底1000米（3,280英尺）处一片漆黑，这种新物种是盲目的。劳斯说，这些蠕虫可能拥有敏锐的嗅觉和触觉，帮助它们在漆黑的世界中航行。Pectinereisstrickrotti的颚很强壮，甚至看起来很可怕，但劳斯说，它们的食性还不清楚，该物种可能以细菌为食，也可能以其他蠕虫等大型动物为食。罗兹说，虽然鉴于其漆黑的栖息地，它的颜色在生活中是一个没有意义的问题，但在阿尔文的灯光下，这种蠕虫看起来是玫瑰色的，这可能是由于其血液的颜色。劳斯说："我们已经花了很多年的时间来命名和描述深海的生物多样性。目前，我们发现的新物种比我们有时间命名和描述的物种还要多。这恰恰说明了深海中还有多少未被发现的生物多样性。我们需要继续探索深海，保护深海。"劳斯和斯克里普斯大学的其他研究人员将于今年晚些时候再次出海，希望能在阿拉斯加和智利沿海的甲烷渗漏区发现更多深海发现。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425077.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425077.htm

科学家发现进化过程中不寻常的新英雄：史前蠕虫搭配黄铁矿

科学家发现进化过程中不寻常的新英雄：史前蠕虫搭配黄铁矿一项新的研究发现，史前蠕虫在海底的穴居活动释放了氧气，促进了奥陶纪生物大分化。地球上最重要的一次生物多样性爆发--3000万年的爆炸性进化变化催生了无数新物种--可能要感谢生命史上最不起眼的生物：蠕虫。根据约翰-霍普金斯大学研究人员发表在《GeochimicaetCosmochimicaActa》杂志上的最新研究成果，史前蠕虫和其他无脊椎动物在海底的挖掘和穴居引发了一连串的事件，向海洋和大气释放了氧气，并帮助启动了大约4.8亿年前的奥陶纪生物多样化大事件。地球与行星科学系助理教授、资深作者玛雅-戈麦斯（MayaGomes）说："想想在今天甚至还不存在的小动物是如何以如此深刻的方式改变进化史的进程的，这真的令人难以置信。"通过这项工作，我们将能够研究早期海洋的化学性质，并重新解释部分地质记录。"为了更好地了解氧气含量的变化如何影响大规模的进化事件，戈麦斯和她的研究小组更新了模型，详细说明了数亿年来氧气增加的时间和速度。他们研究了在一定程度上由挖掘蠕虫造成的沉积物混合与一种名为黄铁矿的矿物之间的关系，黄铁矿在氧气积聚中起着关键作用。黄铁矿在泥土、淤泥或沙子中形成并被掩埋的越多，氧气含量就越高。研究人员在马里兰州切萨皮克湾沿岸的九个地点测量了黄铁矿，这些地点可作为早期海洋条件的代表。即使只有几厘米沉积物混合的地点，黄铁矿的含量也大大高于没有混合的地点和混合程度较深的地点。戈麦斯说，这些发现挑战了以前的假设，即黄铁矿与沉积物混合之间的关系在不同生境和不同时期都保持不变。传统观点认为，随着动物在海底掘洞搅动沉积物，新出土的黄铁矿会暴露在水中并被氧气破坏，这一过程最终会阻止氧气在大气和海洋中积累。混合沉积物被视为氧气水平保持稳定的证据。新数据表明，少量沉积物在含氧量极低的水中混合，会使埋藏在地下的黄铁矿、硫和有机碳接触到足够的氧气，从而启动更多黄铁矿的形成。"这有点像金发姑娘。条件必须恰到好处。你必须有一点混合，让氧气进入沉积物，但又不能太多，以至于氧气破坏了所有的黄铁矿，没有净积累，"文章第一作者、约翰霍普金斯大学博士候选人KalevHantsoo说。当研究人员将黄铁矿与沉积物混合深度之间的这种新关系应用到现有模型中时，他们发现氧气水平在数百万年中保持相对平稳，然后在古生代期间上升，奥陶纪期间出现急剧上升。研究人员说，额外的氧气很可能促成了奥陶纪生物多样性大事件，当时新物种迅速繁衍。戈麦斯说："一直以来，我们都在思考氧气水平如何与历史上进化力量加快、地球上生命更加多样化的时刻相关联。寒武纪时期也曾发生过大规模的物种分化事件，但新的模型让我们能够排除氧气的影响，而把注意力集中在那个时期可能推动进化的其他因素上。"编译来源：ScitechDailyDOI:10.1016/j.gca.2024.04.018...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434168.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434168.htm

科学家发现一种日本水果“软枣猕猴桃”可能有助于预防肺癌

科学家发现一种日本水果“软枣猕猴桃”可能有助于预防肺癌冈山大学药学系副教授SakaeArimoto-Kobayashi博士领导的研究人员利用小鼠模型表明，Sarunashi果汁及其构成成分异槲皮素（isoQ）有助于预防和减少肺癌。此前，研究人员已经证明了Sarunashi果汁（sar-j）对诱变、炎症和小鼠皮肤肿瘤形成的抑制作用。他们已经确定A.arguta中负责抗诱变作用的成分是水溶性和热敏性的酚类化合物。随后，研究人员提出多酚化合物isoQ是具有抗致癌潜力的构成成分。软枣猕猴桃（Actinidiaarguta）是一种多年生藤本植物，原产于日本、韩国、中国北部和俄罗斯远东地区。它生产的猕猴桃个头小、皮肤光滑，与该属的大多数其他物种不同，后者外表有毛发状纤维。Arimoto-Kobayashi博士解释说："在这项研究中，我们试图研究A.arguta果汁及其构成成分isoQ对4-（甲基亚硝胺）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）诱导的A/J小鼠肺部肿瘤发生的化学预防作用，并确定A.arguta抗肿瘤作用的可能机制。"为此，研究小组使用NNK诱导小鼠的肿瘤生长，NNK是烟草产品中存在的一种已知的致癌化合物。利用一系列的实验和对照，该小组研究了sar-j和isoQ对小鼠肺部肿瘤生成的影响。结果是令人鼓舞的。在接受NNK注射和口服A.arguta果汁的小组中，每只小鼠肺部的肿瘤结节数量明显低于仅注射NNK的小组。此外，口服IsoQ也减少了小鼠肺部的结节数量。接下来，该团队通过发现可能的作用机制取得了突破性进展。NNK和1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍或"MNNG"是已知的诱变剂--引发DNA突变的试剂。因此，该小组设计了一系列实验，利用伤寒沙门氏菌TA1535--一种通常用于检测DNA突变的细菌菌株，研究sar-j和isoQ对NNK和MNNG介导的诱变的影响。正如预期的那样，使用S.typhimuriumTA1535检测的NNK和MNNG的致突变性在sar-j的存在下有所下降。然而，当使用S.typhimuriumYG7108（一种缺乏负责DNA修复的关键酶的菌株）进行类似测试时，sar-j无法减少NNK和MNNG的诱变作用。基于这一关键观察，研究人员得出结论，sar-j似乎是通过加速DNA修复来介导其抗诱变作用。最后，利用基于细胞的实验，研究小组还表明，sar-j抑制了"Akt"的作用，这是一种参与癌症信号传递的关键蛋白。众所周知，Akt和一种名为"PI3k"的相关蛋白在几种人类癌症中被过度激活。共同作者、冈山大学附属医院过敏和呼吸医学系教授KatsuyukiKiura认为："Sar-j和isoQ减少了NNK诱导的肺部肿瘤发生。Sar-j针对致癌过程中的启动和生长或进展步骤，特别是通过抗突变，刺激烷基DNA加合物修复，以及抑制Akt介导的生长信号传导。IsoQ可能通过抑制Akt的磷酸化对sar-j的生物效应有部分贡献，但它可能不是主要的活性成分"。他们的研究结果于2022年12月9日发表在《基因与环境》上。总之，该研究显示，小鼠口服sar-j后，肺部肿瘤的发生得到了抑制。尽管需要进行临床试验，但sar-j的构成成分，包括isoQ，似乎是有吸引力的化学预防候选物。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340413.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340413.htm