关于濒临灭绝的“恐龙鱼”的新发现：“倒立”进食的秘密

关于濒临灭绝的“恐龙鱼”的新发现：“倒立”进食的秘密据CNET报道，腔棘鱼（Coelacanths，也被称为“恐龙鱼”），曾经被认为已经灭绝了，直到1938年有一个标本被网住。这些罕见的原始动物生活在水下洞穴中，使它们很难被研究。因此，一个科学家小组对几十年前保存的标本进行了创造性的研究。这条鱼--被称为“23号标本”--已经在哥本哈根动物学博物馆的酒精中保存了60年。哥本哈根大学和奥胡斯大学的研究人员把这个标本取出，通过CT和MRI扫描仪来了解更多关于海洋生物的工作原理。该团队在《BMC生物学》杂志上发表了一份关于该鱼的研究报告。哥本哈根大学在周二的一份声明中说：“由于许多其他腔棘鱼的标本已经被解剖，它的解剖结构已经不是秘密。但对该鱼的生理学--它的功能方式--知之甚少。”这项研究有助于解释这种鱼不寻常的“倒立”进食策略，即它沿着海床漂流，头朝下，捕捉猎物。研究人员绘制了该鱼的骨骼和脂肪图。“我们发现腔棘鱼有一个特殊的骨架，头部和尾部有大量的骨骼，而几乎没有脊椎骨。这是很独特的。”共同作者、奥胡斯大学的生物学家HenrikLauridsen说：“最重的部分在鱼的两端，这使得鱼很容易用它的头来‘站立’。”腔棘鱼在这个星球上有很长的历史。这种鱼的化石证据可以追溯到4.1亿多年前。世界自然保护联盟（IUCN）的红色名录，即受威胁物种目录，将西印度洋腔棘鱼（Latimeriachalumnae）列为极度濒危物种，离在野外灭绝只有一步之遥。了解更多关于这种鱼的信息可能有助于保护它的计划。捕捉稀有动物进行研究可能会给该物种带来更大的压力。这就是为什么对保存的腔棘鱼的研究很重要的一个原因。这是一个已经存在的资源，同样的技术可以用在其他标本上。研究人员希望了解更多关于腔棘鱼神秘的繁殖周期。这种鱼在产下活体幼鱼之前会保持五年的怀孕期，但没有人很清楚它们在哪里产下幼鱼。Lauridsen说：“通过分析幼鱼的骨骼和脂肪的分布，我们也许可以找出鱼苗适应生活的深度。这些知识对于保护这种极度濒危的物种也很重要--因为当我们不知道它们在哪里时，我们就无法知道在哪里保护它们。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307981.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307981.htm

4亿年的古老生物：仅仅30年 就被人类糟蹋成濒危

4亿年的古老生物：仅仅30年就被人类糟蹋成濒危该草案将在11和12月公示，并于2024年开始执行。这一举动有可能将鲎这种生物，从采血的实验中解救出来。不仅如此，美国很多地区为了保护鲎，已经在很早的时候发布禁捕令。2008年，新泽西州就宣布无限期禁止捕捞鲎，特拉华州也不允许捕捞雄性鲎，而卡罗来纳州也从今年开始实施永久禁捕令。鲎试剂，曾被称为是新冠疫苗上市的必需品，为何现在需要用其他试剂来替代它？是效果不好，成本高？还是商业因素影响？拯救了兔子的鲎试剂鲎是一种长相怪异的海洋生物，每年的3-7月，它们都会从深海中爬出来，来到海滩上，举行一场盛大的“相亲”派对。成千上万鲎聚集在一起，寻找伴侣并繁殖后代。雌性会在沙滩上挖个坑，然后产下数千枚卵，而身边围绕着一群雄性，有的牢牢扒在雌性背上，企图用最快的速度抢占雌性产下的卵，并快速体外授精。周围的其他雄性则是游击选手，瞅准机会就上去卡位，只为给自己留个后。在过去，鲎的狂欢，一定有人类的参与。人类会在它们完成交配后，将这些成年动物一只一只抓起来，送到实验室，然后将这些动物一个一个固定在实验台上，用一根细细的针管扎入其体内，取出血液，并用容器收集。收集的血液中有含铜的血蓝蛋白，因此呈现淡蓝色，也正是这种奇特的血液，赋予了鲎更崇高的科学意义。血液中还有变形细胞，这种细胞一旦接触细菌内毒素，就会凝血，因为反应迅速灵敏，因此被制成特殊的检测试剂，也就是开头提到的鲎试剂。之前，人们都是用可爱的活兔子来检测内毒素的，在鲎试剂推广后，彻底取代了兔子。鲎试剂的运用很广，像我们人体使用的大多数疫苗，在出厂前就要进行内毒素检测，以确保打入人体后不会出现感染，还有一些药物也要进行鲎试剂的测试，才能在人体上使用。可以说，鲎试剂作为检测内毒素的应用是非常广泛的。也正是这个原因，鲎的死亡原因又多了一条：血流干！人类用“30年”就摧毁了“4亿年”的生物鲎的种类目前有4种，美国的是美洲鲎，而我们中国的，叫中华鲎，圆尾鲎在中国也有少量分布，在印度越南的是南方鲎。目前最危险的是中华鲎，属于濒危物种，而它也是体型最大的。美洲鲎属于易危物种，而另外2种目前缺乏数据，难以统计。鲎是一种非常古老的生物，它的化石首次出现在奥陶纪，也就是说早在4亿年前，它就已经存在了。将化石复原后，科学家发现，它的外形和现在几乎差不多。鲎的成功，可能就在它的外形上。它有硬硬的壳，因此大多动物对其不感兴趣，只有一些鸟类会以它们的卵为食。在过去，美国人们会利用它们上岸繁殖的机会捕捉大量的鲎，用来食用或者当做肥料，但当时，鲎的数量是很平稳的。鲎试剂推广后，让鲎的身价直接翻了好几倍，据说当时一升鲎血价值1.3万美元。商人们嗅到了商机，疯狂抓鲎取血。中华鲎也经历了数量成灾到濒危的过程。根据1985年发布的一篇论文《北部湾鲎资源的初步调查》记载，1982年和1983年都捕鲎近20万对，当时认为鲎资源很丰富。然而到了2012年，一项鲎数量的调查，走访了浙江、两广地区、海南、福建等海边区域，当地大多渔民均表示很久没看到鲎上岸了，说明鲎资源已经出现匮乏之态。到了2019年，中华鲎从原来的数据不详，直接沦为濒危物种，而整个过程也就三十年左右。事后补救，效果不明显为了可以从鲎身上可持续采血，保证物种稳定，人们也采取了很多措施。最有名的就是和人类类似的“无偿献血”政策，说的就是人们选成年鲎抽血，但只抽1/3，抽完后在实验室安置48小时候再放生，而且放生的地点要距离捕获地至少100公里之外，以免重复被抓被抽血。这个方式看起来对鲎没有什么影响，但实际上，被抽血的鲎存在很多不可控的因素，例如抽血的时候会死亡，抽完放回海洋也会死亡。据统计，“无偿献血”存在大约30%的死亡率。即使幸运地活了下来，被抽血后，雌性会出现不产卵的情况。其次，我们国家对能采集鲎血的企业是有要求的，只有经过批准才可以，而且对捕捉的数量有限制。然而，由于鲎性成熟至少十几年，再加上海洋污染等因素，它的生长速度依然赶不上它的死亡速度。那大规模人工养殖总可以吧？现实是，鲎的繁殖比较特殊，在圈养的情况下基本难以繁殖。以目前的技术，人工养殖是不可能的。只能进行一定程度的保育，将卵或者小的鲎人工养育一段时间，再投放野外（提高成活率）。明明有替代试剂，为何现在才准备推广？综合来看，能拯救中华鲎的方法，只有停止使用鲎试剂，那么就需要一种替代试剂。事实上，在1986年，新加坡研究人员就在鲎试剂中发现了一种起到关键作用的酶，叫C因子，可以完成和鲎试剂相同效果的检测。最重要的是，这种物质是可以人工合成的，而且相关的产品也在2003年就上市了。然而，很多企业对这种新试剂兴趣不大，一方面是没有得到专业机构的监督和批准，另一方面是新试剂受专利保护，产量低价格却高，没有鲎试剂方便。2019年，有动物保护组织向美国相关部门提议，希望能用新试剂代替鲎试剂，但2020年，美国药典认为鲎试剂不可取代，理由是“新试剂缺少长期的安全有效的科学依据”。全世界大约有150多个国家遵循美国药典的标准，在这个情况下，大多企业仍然只认可美洲鲎试剂和中华鲎试剂。新冠爆发后，各国都在疫苗赛道上努力，鲎试剂需求量高涨，也间接导致鲎的生存压力也越来越大。直到现在，有了更多的研究数据来验证重组C因子试剂的效果和安全性，美国药典才将其正式纳入行标（中国没有将重组C因子试剂纳入2020版本的药典）。当然也有另外一种说法，认为鲎的情况已经不能再差了，已经严重影响其他生物（例如以卵为食的红腹滨鹬）的生存，只能用替代剂来缓解局面。最后总的来说，美洲鲎和中华鲎算是难兄难弟，但从某种角度来看，美洲鲎比中华鲎还是幸运一些（一个易危，一个濒危）。美国很早就在多地发布禁捕令了，在美洲鲎濒危之前就阻止了这种劣势，目前美洲鲎的数量没有猛增，也没有下降。但他们是精明的，鲎试剂的需求还是很大的，没有美洲鲎，那就用中华鲎来填补空白。疫情爆发期间，很多美资企业试图通过收购股份、合资办厂等多种方式插手中华鲎试剂市场。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1392035.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1392035.htm

科学家发现的伞状蛋白质能靶向杀死特定细菌 有望治疗耐药性感染

科学家发现的伞状蛋白质能靶向杀死特定细菌有望治疗耐药性感染伞状抗菌毒素颗粒飘向细菌靶细胞并与之接触。这些毒素来自链霉菌，能有效抑制同属竞争物种的生长。资料来源：AngelaGao抗生素与细菌战具有讽刺意味的是，临床上使用的许多抗生素都直接来源于细菌在自然栖息地中用来对付对方的分子，或受到这些分子的启发。链丝菌用来对付竞争对手的化学武器是此类分子最丰富的来源之一。其中包括常见的广谱药物链霉素。这些新发现的抗菌毒素的不同之处在于，与链丝菌的小分子抗生素不同，伞状毒素是由多种蛋白质组成的大型复合物。与小分子抗生素相比，它们针对细菌的特异性也更强。《自然》论文的作者推测，伞状毒素的这些特性解释了为什么在对链丝菌产生的毒素进行长达100多年的研究中，这些毒素一直没有被发现。生物信息学和低温电子显微镜揭示新观点编码伞状毒素的基因最初是通过生物信息学搜索新的细菌毒素而发现的。在华盛顿大学医学院约瑟夫-穆格斯（JosephMougous）微生物实验室的赵琴琴领导的生化和遗传实验中，科学家们了解到这些毒素与其他蛋白质结合成一个大型复合体。这些蛋白质复合物的冷冻电子显微镜由YoungPark在华盛顿大学医学院生物化学教授、霍华德-休斯医学研究所研究员DavidVeesler的实验室中完成。这些研究表明，秦琴分离出的毒素复合物具有与在西雅图发现的毒素复合物相称的醒目外观。它们看起来像雨伞。独特的结构和特异性华大医学院微生物学教授、霍华德-休斯医学研究员穆格斯指出："这些微粒的形状非常奇特，在未来的工作中，了解它们不同寻常的形态如何帮助它们消灭目标细菌将是一件非常有趣的事情。"随后，科学家们试图确定这些毒素的靶标，他们筛选了这些毒素对所有生物的影响，从真菌到140种不同的细菌，包括研究作者德文-科尔曼（DevinColeman）在加州大学伯克利分校和美国农业部农业研究服务处的实验室中从高粱植物中提取的一些细菌。.在这些潜在的对手中，这些毒素专门针对自己的同类：其他链丝菌。"我们认为，这种精湛的特异性可能是由于组成伞辐条的蛋白质各不相同。"研究报告的作者、穆格斯实验室的资深科学家布鲁克-彼得森（S.BrookPeterson）评论说："这些蛋白质可能会吸附在竞争细菌表面的特定糖分上。"通过分析数千个公开的细菌基因组，研究报告的作者、圣路易斯大学的张大鹏（DapengZhang）和他的研究生谭英俊（YoungjunTan）发现，许多其他种类的细菌也有制造伞状颗粒毒素的基因。有趣的是，这些物种都形成了枝状菌丝，这在细菌中是一种不常见的生长模式。潜在的临床应用和更广泛的影响除了伞状毒素颗粒的基础生物学方面还有许多问题有待解答外，穆格斯和他的同事们对其潜在的临床应用也很感兴趣。他们怀疑导致肺结核和白喉的细菌可能对伞状毒素敏感。他们注意到这些细菌已经对传统抗生素产生了抗药性。科学家们认为，伞状毒素颗粒有可能制服这些严重的致病细菌，因此值得研究。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427951.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427951.htm

濒临灭绝的虎鲸体内发现厕纸中常见的有毒的化学品4NP

濒临灭绝的虎鲸体内发现厕纸中常见的有毒的化学品4NP科学家们分析了2006年至2018年期间在不列颠哥伦比亚省海岸搁浅的六只南方居民虎鲸和六只比格虎鲸（大虎鲸）的组织。"他们发现化学污染物在虎鲸身上很普遍，一种经常在卫生纸中发现的化学物质是所研究的样本中最普遍的一种，占所发现的总污染物的46%，"该大学在上周的一份声明中说。化合物4-壬基酚（4NP）与纸张加工有关，经常被用于卫生纸生产。它在加拿大被列为有毒物质，可以影响神经系统和认知功能。该大学说："它可以通过污水处理厂和工业径流渗入海洋，在那里它被较小的生物体摄入，并沿着食物链向上移动，到达顶级捕食者如虎鲸。"这项研究是首次在虎鲸体内发现4NP。研究人员还发现4NP从虎鲸妈妈身上转移到了它们的胎儿身上，引起了关于这种化学物质可能影响胎儿发育的问题。根据美国环境保护局的数据，截至2020年12月，在不列颠哥伦比亚省、华盛顿州和俄勒冈州附近只发现有74只虎鲸出没。它们在美国和加拿大都被列为濒危物种。环保局指出，船舶的影响、鲑鱼数量的降低和接触污染物是对虎鲸生存的威胁。化学物质4NP是一种"新出现的污染物"，意味着它既没有得到很好的研究，也没有得到很好的监管。搁浅的鲸鱼体内存在这种化学物质，表明它可能对海洋环境和其他动物有更广泛的影响。它也可能对人类健康产生影响，因为人们吃的鲑鱼和虎鲸是一样的来源。该大学说，政府可以通过停止生产在其体内发现的化学品和解决海洋污染源来帮助濒危的鲸鱼。"这项研究是一个警钟，"研究的共同作者胡安-何塞-阿拉瓦说。"南方居民是一个濒临灭绝的种群，可能是污染物导致了它们的人口下降。我们不能再等了，要着手保护这个物种。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339591.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339591.htm

科学家在人类体内发现全新类型的"生物实体"

科学家在人类体内发现全新类型的"生物实体"我们随身携带的微生物组非常庞大，并且仍在了解有关其构成及其如何影响我们健康的新知识。我们时常会在微生物组中发现新的细菌或病毒菌株，但科学家很少会发现一组全新的、不属于任何已知类别的实体。斯坦福大学的研究小组称它们为"方尖碑"（Obelisks），这要归功于它们的杆状结构。前者我们都很熟悉，而病毒则是更简单的RNA分子，可以通过分解和重组基因组进行复制，但不产生蛋白质，也没有保护壳。方尖碑具有类病毒的基本结构，但与病毒一样，它们简单的基因组似乎也能编码科学家称之为"方尖碑蛋白"的未知蛋白质。事实证明，方尖碑非常常见，而且种类繁多，令人惊讶。科学家们从世界各地400多人的微生物组样本中发现了近3万种不同类型的方尖碑。在大约50%的口腔微生物组测试样本和7%的肠道样本中都发现了它们。迄今为止，它们似乎还没有被发现，因为它们看起来并不像我们所知道的其他任何东西。研究人员在论文中写道："我们发现，方尖碑形成了自己独特的系统发育群，与已知的生物制剂没有可检测到的序列或结构相似性。"它们在我们体内究竟做了什么，目前仍是一个谜。它们可能帮助宿主，也可能伤害宿主，宿主可能不是我们，而是以我们的身体为家的细菌或真菌。到目前为止，最主要的候选菌是存在于牙菌斑中的血链球菌。血链球菌生活在人类口腔中，是一组新描述的RNA实体的宿主。图片来源：英国卫生安全局/科学图片库研究人员说，这种易于培养的细菌物种将是进一步研究方尖碑的最佳起点。该研究尚未通过同行评审，但已作为预印本在bioRxiv上发布。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416719.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416719.htm

可持续服装的未来 合成生物丝线面料的新突破

可持续服装的未来合成生物丝线面料的新突破自从他在2018年利用细菌设计出重组蜘蛛丝以来，Zhang一直专注于提高来自微生物的丝线的产量，同时保留其理想的特性，如增加强度和耐久性。如果合成丝要用于日常应用，更高的产量将是至关重要的，特别是在时尚界，可再生材料的需求量很大，以阻止每年生产约1000亿件服装和9200万吨废物所带来的环境影响。在一种工程化的贻贝脚蛋白的帮助下，Zhang创造了新的蜘蛛丝融合蛋白，称为双末端Mfp融合丝（btMSIlks）。微生物生产的btMSilks的产量比重组丝蛋白高8倍，而且btMSilk纤维的强度和韧性大幅提高，同时重量很轻。这可能会彻底改变服装制造，为传统纺织品提供一个更环保的替代品。这些发现最近发表在《自然通讯》杂志上。天然蜘蛛丝出色的机械性能来自于其非常大的重复性蛋白质序列。然而，要求快速生长的细菌产生大量的重复性蛋白质是极具挑战性的。"为了解决这个问题，我们需要一种不同的策略，"Zhang说。"我们去寻找无序的蛋白质，这些蛋白质可以通过基因融合到蚕丝碎片上，以促进分子间的相互作用，这样就可以在不使用大型重复性蛋白质的情况下制造出强大的纤维。而我们实际上就在这里，在我们已经进行的关于贻贝脚蛋白的工作中发现了它们。"贻贝在它们的脚上分泌这些专门的蛋白质来粘住东西。张和他的合作者已经设计了细菌来生产它们，并将它们作为生物医学应用的粘合剂。事实证明，贻贝的脚蛋白也是有内聚力的，这使得它们也能很好地相互粘连。通过将贻贝脚蛋白片段置于其合成丝蛋白序列的末端，研究人员创造了一种重复性较低的轻质材料，其强度至少是重组蜘蛛丝的两倍。与过去的研究相比，新材料产量增加了8倍，从1升细菌培养物中达到8克纤维材料。这一产量构成了足够的织物，可以测试在实际产品中使用。Zhang表示："合成生物学的魅力在于，我们有很多空间可以探索，我们可以从各种天然蛋白质中剪切和粘贴序列，在实验室中测试这些设计的新特性和功能。这使得合成生物学材料比传统的石油基材料更具有多样性。"由于我们的合成丝是用工程细菌的廉价原料制成的，它为尼龙和聚酯等石油来源的纤维材料提供了一种可再生和可生物降解的替代品。"在接下来的工作中，张和他的团队将扩大其合成丝纤维的可调控特性，以满足每个专业市场的确切需求。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357971.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357971.htm