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知新：植物如何适应城市生活；用维生素B-2驱动细菌发电
(2008-03-05 00:33:14)
标签：
城中花草细菌发电信天翁基因开关 |
分类： 我的编译 |
植物如何适应城市生活
法国科学家的研究发现，城市环境正在迫使某些植物迅速进化、改变自己。
Crepis
sancta是一种类似雏菊的一年生菊科还阳参属草本植物，它会产生两种种子：一种是大的重的，会直接掉在附近的地上；另一种是轻的种子，会漂浮在空中被风吹走，传播到更远的地方。研究者收集了生长在法国城市蒙彼里埃（Montpellier）行道树下零碎土地上的该植物的种子，并与农村地区的同种植物进行比较，结果发现，生活在城市的Crepis
sancta其种子中有14%的重种子，而农村的Crepis
sancta种子中重种子只占10%。应用一个数学模型计算出，这种差异是在仅仅12年间发生的。
变化发生的原因可能是，在城市环境中，重的种子存活机会更大。研究表明，在蒙彼里埃这样的城市环境中，随风飘散的轻种子停在合适的地方并存活下来的机会比重种子要低55%。因为重种子直接落在父母生长的这片小小故土，而“走四方”的轻种子难觅乐土，在蒙彼里埃，没有被硬化的能让植物生长的土地面积仅占1%。
重种子看来更适应城市环境，但围在父母身边生活也会带来遗传隔离问题，由于栖息地分割，基因交流将被阻隔，因此减弱种群应对环境变化的能力。
类似现象在海岛植物上也曾发现，那些孤岛上的植物种子会变大变重，因此能更多地留在本岛繁殖，以免被风吹向大海。
用维生素B-2驱动细菌发电
美国明尼苏达大学的研究者最近发现，核黄素（即维生素B-2）在希瓦氏菌（Shewanella）产生电能的过程中起重要作用，该发现为开发新的清洁能源及垃圾处理方法提供了可能。
希瓦氏菌是水和土壤中常见的细菌，几年前科学家已知道它们能将简单的有机物（比如乳酸）转化为电能，但机制不明。研究者发现，在制造核黄素的电极上细菌会自然生长，因为核黄素能将电子从细菌细胞上带到电极上。当有更多核黄素聚集时，细菌产电的速度增加了3.7倍。新发现意味着，给细菌提供更多核黄素，就能产生更多电能。该技术将可能用于处理污水，或为海洋中的远程传感器提供电源。
信天翁也靠嗅觉觅食
美国加州大学戴维斯分校的研究者发现，在海上翱翔的信天翁具有非常灵敏的嗅觉，它们能用鼻子发现远在20公里之外的食物的气息，对于飞行的信天翁，嗅觉在追寻食物时起到了约一半的作用。
研究者给19只在西南印度洋岛屿附近翱翔的信天翁装上了小型全球定位系统（GPS）传感器，并让它们吞下一种可以测量胃部温度变化的小胶囊——以此记录它们的进食行为。其飞行记录显示，大多数时候它们会垂直于风向飞行，这样比逆风飞行节省能量，但也会增加寻找空气中气味来源的变数，因此，它们又常常会由垂直于风向的飞行临时改为逆风飞行，这时表明它们发现了一股食物的气息。在某些情况下，它们会沿着一条锯齿装的曲折路径逆风飞向食物。类似的锯齿状移动路线，在昆虫、鱼类、螃蟹、龙虾等动物身上都曾发现，被认为与捕猎者追踪气味有关，是一种最有利于追踪气味的移动路线。
有时，信天翁直接飞向食物目标，表明其时它们主要在靠视觉觅食。
酵母细胞的基因开关装置
最近，美国洛克菲勒大学的研究者建造了一套新装置，可以非常灵敏地控制正在繁殖的酵母细胞内的基因开关。利用该装置，科学家将能更精确地研究基因与蛋白质之间的互动关系，以及这种互动如何影响细胞的功能。
这套装置是这样工作的：就像护士给病人打针时一样，首先将酵母细胞（将接受注射的“病人”）“轻轻”固定在一种多孔膜和软材料之间（让细胞还能在水平方向上分裂繁殖），通过电子阀控制介质的流动（这个就像注射器），介质中含有能关闭基因启动子的诱导分子（蛋氨酸），当阀门开启，诱导分子通过细管、透过多孔膜、进入细胞，DNA中的基因启动子将被关闭，基因表达因此停止；当关闭电子阀，诱导分子不进入细胞时，启动子打开，基因表达，开始制造蛋白质分子。
实验证实，通过这套装置开关基因，仅10分钟时间就能改变酵母细胞内的蛋白质水平。
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