斑马鱼天生就能辨别数量

斑马鱼天生就能辨别数量研究显示新孵化斑马鱼的数学能力可能与生俱来。图片来源：《通讯·生物学》但在此之前，人们对新生时处于幼鱼/幼虫或胎儿阶段的非人物种（其大脑未充分发育）的数学能力所知不多。意大利费拉拉大学研究团队测试了新孵化的斑马鱼是否可以识别印在白色缸壁上不同数量黑色竖条的差别。幼鱼起初养在缸壁有黑色竖条图案的缸里。96个小时以后，180条幼鱼被放进了一个单独缸的中心，它有两面白色壁，上面印有最多4个黑条。研究者观察幼鱼会游向较多还是较少的黑条，或是停留在缸的中心，并计时了幼鱼在缸中每个区域停留的时间。在用120条幼鱼进行的对照测试中，团队重复了实验，但控制了密集度、表面积和不同数量条纹的总体形状。研究发现，63.1%的幼鱼偏好黑条数量较多的缸壁，在条纹多的区域花费的时间几乎是条纹少的区域的两倍（56.9秒vs32.0秒）。在能够选择1条或4条条纹缸壁的30条幼鱼中，66.5%偏好数量多的条纹。在控制了条纹密集度、表面积、不同数量条纹形成的整体形状的测试中，63.2%的幼鱼偏好数量多的条纹。这些发现共同表明，斑马鱼幼体能够识别不同黑条的数量，而且它们偏好较大的数量。团队认为，人类新生儿和新孵出的斑马鱼幼鱼（两个亲缘关系很远的物种）都存在数字能力，可能表明数学能力是发育中的脊椎动物大脑的一种与生俱来的古老特征。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351229.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351229.htm

研究人员发现植物如何重新规划其细胞以对抗入侵者

研究人员发现植物如何重新规划其细胞以对抗入侵者在战争时期，工厂可以重新调整以支持战斗的需要。装配线改变路线，从制造汽车零件到制造机枪，或从生产洗衣机到生产飞机引擎。现在杜克大学研究人员发现，植物也可以从和平时期转向战时生产。农作物和其他植物经常受到微生物的攻击，包括细菌、病毒和其他病原体。当植物感觉到微生物入侵时，它的细胞内的蛋白质化学汤会发生深刻的变化。在最近发表在《细胞》杂志上的一项新研究中，研究人员揭示了植物细胞中的关键成分，这些成分对其蛋白质制造机器进行了重新编程以对抗疾病。每年，大约15%的作物产量因细菌和真菌疾病而损失，使全球经济损失约2200亿美元。植物依靠其免疫系统来帮助它们进行反击。与动物不同，植物没有专门的免疫细胞，可以通过血液到达感染的地点。相反，植物中的每一个细胞都必须能够站立和战斗来保护自己，迅速转变为战斗模式。当植物受到攻击时，它们将优先事项从生长转向防御。这意味着细胞开始合成新的蛋白质并抑制其他蛋白质的产生。细胞中数以万计的蛋白质做了许多工作：催化反应，识别外来物质，作为化学信使，并将材料移入和移出。为了制造一种特定的蛋白质，细胞核内的DNA中遗传指令被转录成一种叫做mRNA的信使分子。这条mRNA链然后进入细胞质，在那里被称为核糖体的结构"读取"信息并将其翻译成蛋白质。在一项研究中，研究人员发现当植物被感染时，某些mRNA分子会比其他分子更快地翻译成蛋白质。研究人员发现，这些mRNA分子的共同点是RNA链前端的一个区域，其遗传密码中的字母反复出现，其中核苷酸碱基腺嘌呤和鸟嘌呤不断重复。研究人员证明，当植物检测到病原体攻击时，为核糖体登陆和读取mRNA提供信号的分子路标被移除，这使细胞无法制造其典型的"和平时期"蛋白质。相反，核糖体绕过通常的翻译起点，使用RNA分子内反复出现的As和Gs区域进行对接，并从那里开始阅读，基本上走了一条捷径，通过了解植物如何取得这种平衡，研究人员希望找到新的方法来设计抗病作物，而不影响产量。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310915.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1310915.htm

科学家为大自然支招 训练本地物种主动猎杀入侵者

科学家为大自然支招训练本地物种主动猎杀入侵者与人类不同，如果有必要的资源，大多数其他物种不会过多地改变它们的饮食习惯。但现在，澳大利亚悉尼大学生命与环境科学学院的科学家们在彼得-班克斯（PeterBanks）教授的带领下，"训练"本地丛林鼠（Rattusfuscipes）吃外来的斑点蟑螂（Nauphoetacinerea），而这种啮齿类动物并没有捕食这种蟑螂的经验。研究人员指出："我们想知道，是否可以通过让自由生活的本地捕食者接触新猎物的气味和奖励来加快学习速度。"虽然本地捕食者最终会学会捕食在其栖息地出现的新猎物，但这需要时间。随着时间的推移，外来物种（通常是通过人类的意外运输进入新环境的物种）有可能适应新的环境，并有可能作为一个成熟的入侵种群造成严重破坏。科学家们补充说："然而，本地物种只有在能够做出适当反应的情况下才能抵御外来物种，而如果它们以前从未遇到过入侵者，它们可能做不到这一点。"研究人员找到了24个饲养灌木鼠的野生区域，其中12个将作为训练地点，另外12个将作为未经训练的对照鼠群。他们解释说："在训练地点，我们放置了一个带有蟑螂气味的金属茶滤和三只死蟑螂作为奖励。茶滤网和蟑螂被拴在地上的一个帐篷钉上，这样老鼠就无法把它们带走。"同样重要的是，不能冒着无意中将外来物种引入这个新栖息地的风险。通过嗅觉线索触发老鼠的狩猎机制，经过培训后，在24个地点设置了模拟"入侵"，在没有气味线索的情况下放入更多的蟑螂。通过使用远程摄像头，研究人员观察到，训练有素的动物捕食行为的发生率要高出46%。在156只蟑螂中，除了两只被丛林鼠吃掉。这两只蟑螂分别被一只鸟和一只有袋类动物吃掉了。研究人员希望这种训练能让本地动物更好地适应任何可能进入它们领地的外来物种。在早些时候的一项研究中，科学家们在一项对照研究中，让澳大利亚的另一种小型物种--濒临灭绝的贝通（bettong）接触四只已绝育的野猫，帮助它们在面对外来捕食时提高防御策略。幸运的是，这些方法与将甘蔗蟾蜍引入澳大利亚以保护甘蔗作物免受甲虫危害的做法相去甚远。幸运的是，科学家们现在对外来物种引入栖息地的后果有了更深入的了解。这项研究发表在《生物保护》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374595.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374595.htm

研究发现上了年纪后人体免疫细胞会被次优细胞取代 难以抵抗病毒入侵者

研究发现上了年纪后人体免疫细胞会被次优细胞取代难以抵抗病毒入侵者研究发现，在老年期，我们的杀伤性T细胞会被次优版本所取代，从而难以抵抗病毒入侵者。杀伤性T细胞（又称CD8+或细胞毒性T细胞）拥有特殊的分子武器，能直接攻击和摧毁被病毒等外来入侵者感染的其他细胞。因此，它们在免疫系统中发挥着至关重要的作用。有关杀伤性T细胞作用的研究很多，但对它们如何在整个生命周期中进化和发挥作用却知之甚少。现在，在由彼得-多尔蒂感染与免疫研究所（PeterDohertyInstituteforInfectionandImmunity）和新南威尔士大学悉尼分校（UniversityofNewSouthWalesSydney）领导的一项研究中，研究人员对新生儿、学龄儿童、成年人和60岁及以上成年人体内杀伤性T细胞的差异进行了研究，以了解年龄如何影响我们对流感病毒的免疫力。该研究的第一作者卡罗琳-范德桑特（CarolienvandeSandt）说："根据以往的研究，我们预计老年人的杀伤性T细胞会因为疲惫或'沉睡'而变得不那么有效。然而，出乎我们意料的是，我们在儿童和成人身上检测到的非常有效的杀伤性T细胞在老年人身上似乎真的消失了，取而代之的是次优细胞。这几乎就好比你用菜刀取代了罗马士兵的宝剑，他们可以学会如何使用它，但它永远不会像宝剑那样高效。"研究人员发现，总杀伤性T细胞的数量在新生儿中最低，在儿童中增加，在成年期达到顶峰。而流感病毒特异性杀伤T细胞在新生儿和儿童中最少，在成人中达到高峰，在老年人中减少。他们对按年龄分类的细胞进行了基因表达分析，发现新生儿和儿童的流感特异性杀伤T细胞在基因上与老年人相似。但是，与维持免疫控制、抗炎细胞因子和控制T细胞分化有关的标记物在成人流感特异性T细胞中高度表达，在儿童和老年人中不太明显，而在新生儿中则不存在。vandeSandt说："这项研究最引人入胜的发现之一是，这些识别流感病毒能力较低的细胞显示出与新生儿中发现的T细胞非常相似的基因特征。"研究人员说，他们的这一世界首次发现极大地促进了我们对免疫力如何随生命周期变化的理解，并有可能推动疫苗的开发。"我们的研究结果表明，如果我们想通过接种疫苗来增强杀伤性T细胞，那么接种疫苗的时机可能对维持这些最佳杀伤性T细胞直至老年起着至关重要的作用，"该研究的通讯作者凯瑟琳-凯齐耶斯卡（KatherineKedzierska）说。"这项研究是老年免疫研究的一个转折点。它具有深远的意义，为开发更好的疫苗和针对不同年龄组的疗法提供了新的可能性。"这项研究发表在《自然-免疫学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386387.htm

看不见的入侵者：科学家在珊瑚共生体的DNA中发现古代病毒

看不见的入侵者：科学家在珊瑚共生体的DNA中发现古代病毒但这是一个令人惊讶的发现，因为大多数RNA病毒并不以将自己嵌入它们所感染的生物体的DNA中而闻名。研究表明，内源性病毒元素，或EVEs，广泛出现在珊瑚共生体的基因组中。这些单细胞藻类被称为甲藻，生活在珊瑚体内，并为它们提供戏剧性的色彩。EVE的发现强调了最近的观察，即除逆转录病毒以外的病毒可以将其遗传密码的片段整合到其宿主的基因组中。海洋生物学家对Pocillopora珊瑚的珊瑚礁进行采样。莱斯大学和俄勒冈州立大学的研究人员对珊瑚进行了研究，并在其共生体的基因组中发现了非逆转录病毒的片段，这可能是数百万年前感染的结果。"那么它为什么会出现在那里呢？"研究的共同作者、莱斯大学的AdrienneCorrea问道。"这可能只是一个意外，但是人们开始发现这些'意外'比科学家以前认为的要频繁，而且它们在各种宿主中都被发现，从蝙蝠到蚂蚁到植物到藻类。"一种RNA病毒出现在珊瑚共生体中也是一个惊喜。"这就是使这个项目对我来说如此有趣的原因，"研究的主要作者AlexVeglia说，他是Correa研究小组的一名研究生。"根据我们所知道的，这种病毒真的没有理由出现在共生体的基因组中。"这项研究得到了塔拉海洋基金会和国家科学基金会的支持，由俄勒冈州立大学的两位科学家，博士后学者KaliaBistolas和海洋生态学家RebeccaVegaThurber领导。这项研究提供了线索，可以帮助科学家更好地了解病毒对珊瑚礁健康的生态和经济影响。莱斯大学研究生AlexVeglia和海洋生物学家AdrienneCorrea共同领导了一项研究，在珊瑚共生体的基因组中发现了非逆转录病毒的片段。资料来源：莱斯大学研究人员没有在过滤后的海水样本中或在无甲藻的石珊瑚、水珊瑚或水母的基因组中发现来自RNA病毒的EVEs。但是EVEs在从几十个珊瑚礁地点收集的珊瑚共生体中普遍存在，这意味着致病病毒曾经--而且可能仍然--对其目标宿主很挑剔。"地球上的病毒有很大的多样性，"Correa说，包括逆转录病毒在内的病毒有很多方式通过感染宿主进行复制。"我们的研究很酷的一个原因是这种RNA病毒不是一种逆转录病毒，鉴于此，你不会期望它能整合到宿主的DNA中。"莱斯大学研究生AlexVeglia为莱斯大学和俄勒冈州立大学的研究人员的一项研究对珊瑚进行采样，该研究在珊瑚共生体的基因组中发现了非逆转录病毒的片段。背景是莱斯大学海洋生物学家AdrienneCorrea。Correa说："在相当长的几年里，我们在珊瑚群中看到了大量的病毒，但很难确定它们感染的是什么，因此，这可能是我们拥有的关于珊瑚群相关病毒的实际宿主的最好、最具体的信息。现在我们可以开始问，为什么共生体保留了那个DNA，或部分基因组。为什么它在很久以前没有丢失？"EVEs已经保存了数百万年，这一发现表明它们可能以某种方式对珊瑚共生体有益，并且有某种机制驱动EVEs的基因组整合。Veglia说："接下来我们可以有很多途径，比如这些元素是否被用于甲藻内的抗病毒机制，以及它们如何可能影响珊瑚礁的健康，特别是当海洋变暖时，"。"如果我们面对的是海水温度的上升，那么共生藻类物种是否更有可能包含这种内源性的病毒元素？在它们的基因组中拥有EVE，是否会提高它们抵御当代RNA病毒感染的几率？在另一篇论文中，我们表明，当珊瑚经历热应力时，RNA病毒的感染增加。所以有很多移动的部分。而这是这一难题的另一个很好的部分。"Correa说："我们不能假设这种病毒有负面作用。但与此同时，它看起来确实在这些温度压力条件下变得更有生产力"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367503.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367503.htm

AI鱼闸能将入侵鲑鱼物种从挪威的水道中“清除”出去

AI鱼闸能将入侵鲑鱼物种从挪威的水道中“清除”出去在20世纪50年代被引入俄罗斯的白海之后，非本地太平洋鲑鱼已经沿着挪威的海岸线蔓延到了挪威的河流中。为了控制它们的数量，在挪威的一条河上最近被安装了一个通过AI识别鱼的闸门。除了给本地大西洋鲑鱼带来新的疾病外，入侵的太平洋鲑鱼还具有更快的繁殖周期。这意味着，随着它们的数量更快地增加，它们已经开始在食物和产卵地方面超越大西洋鲑鱼。因此，太平洋鲑鱼的数量正在迅速增加，而大西洋鲑鱼的数量正在下降。作为华为TECH4ALL可持续发展计划的一部分，这家中国科技公司已经跟挪威的BerlevågJeger-ogFiskerforening（BJFF，即Berlevåg猎人和渔民协会）合作对这种情况做了一些工作。这项工作包括在挪威Storelva河的上游河道上安装一个机械闸门，据悉，当鱼从海里向上游游去时就会被卷入其中。一个AI算法分析了位于通往实际闸门的通道中的水下摄像机的实时视频，该算法能区分大西洋鲑鱼和太平洋鲑鱼，准确率达到91%。如果系统确定某条鱼是大西洋鲑鱼--或是本地的北极红斑鲑鱼--那么闸门就会被打开，这样鱼就可以沿河而上。然而如果它被确定为太平洋鲑鱼，那么闸门就会继续处于关闭状态，而鱼则会被转移到一个收容箱中以进行“清除”。该技术还能识别其他类型的鱼，据推测这些鱼也被允许通过大门。该系统收集的所有鱼类物种的数据可用于研究洄游模式和当地鱼类数量水平。BJFF总裁GeirKristiansen表示：“这是一项独特的创新，无论是在挪威还是在全球。有了这个高科技解决方案，我们就可以完全控制河流。当地的河流管理者和沿海地区的地方和中央行政部门也对该项目表现出极大的兴趣。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309235.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309235.htm