2月3日《自然》雜志內容精選

雜志封面

　　封面故事：太陽系外的“太陽系”

　　NASA的Kepler航天器是一個設計用來檢測和研究太陽系外行星的空間天文臺，是當這些行星在穿越其主星的盤時對其進行檢測和研究的。最近該航天器有一個重大發現：它發現了一個由六個行星組成的體系，該體系繞一個名叫Kepler-11的、與太陽相似的恒星運轉。其中五個行星的軌道周期在10天和47天之間，這些周期對于大小和質量都已測量出來的行星來說是最小的 。第六個，也是最外面的一個行星迄今為止還沒有得到很好的定性。很少有恒星有超過一個以上已知的穿越行星，而且此前尚未發現有超過三個以上穿越行星的恒星。這一新發現的體系在接近“共平面”方面很像我們自己的太陽系。Kepler在今后一段時間還將繼續返回關于Kepler-11及其行星的數據，所以它應能證明有關太陽系形成和演化的研究工作的一個具有普遍性的很有價值的模型。

　　Henize2-10中心發現一個袖珍型射電源

　　Henize2-10（一個相對來說在我們附近的藍色袖珍型矮星系）中的“星爆”引起天文學家關注已有幾十年了，部分是由于其驚人的恒星形成速度——其恒星形成速度是“大麥哲倫云”的10倍。現在，在厘米射電波長及近紅外波長對Henize2-10所做的一項研究，顯示其中心有一個袖珍型射電源，這與一個硬X射線源在空間上巧合。該發現表明存在一個在活躍吸積的大質量黑洞，但卻是一個與“核球”、“核星團”或任何其他明確定義的“核”都不相關的黑洞。這意味著Henize2-10可能反映了以前沒有觀測到的黑洞和星系演化的一個早期階段。

　　利用LCLSX射線激光進行生物成像

　　位于斯坦福的新的“飛秒硬X射線激光裝置”（LCLS）的啟動，讓人們對生物成像的一個新時代充滿了期待。強烈的超短X射線脈沖允許在輻射損壞發生之前對小的結構進行衍射成像。本期Nature上兩篇論文介紹的“概念證明”實驗顯示了LCLS的工作情況。Chapman等人通過不能在大晶體中成長的大分子的納米晶體對結構確定問題進行了研究。他們從膜蛋白“光合體系-I”的一系列納米晶體獲得了超過300萬衍射圖，并為該蛋白生成了一個三維數據集。

　　造成5000年前大氣甲烷濃度異常增加的自然原因

　　關于人類通過溫室氣體排放影響全球氣候已有多長時間的問題，對于了解氣候系統的敏感度具有根本性意義。所以，人們對發生在距今大約5000年前的、大氣中甲烷濃度的一次明顯異常增加（如在極地冰核中所記錄的那樣）很感興趣。對甲烷濃度的增加所作的解釋包括非常早的農業活動及天然濕地排放量的增加等。現在，對上次冰期全球甲烷水平所做的一系列新的氣候和濕地模擬表明，甲烷濃度的增加可以用地球軌道構形的自然變化來解釋，南半球熱帶地區排放量的增加與由歲差誘導的季節性降水的變化有關。

　　雜草生物控制效果波動的原因

　　在多數年份，能夠形成草甸的侵略性雜草槐葉蘋，在卡卡度國家公園的河流中都能通過槐葉蘋象鼻蟲成功得到控制，這種象鼻蟲是在上個世紀80年代作為一種生物控制手段引進的。然而，在有些年份，控制卻是不完全的。現在，這種情況被歸于一種眾所周知、但卻未被完全了解的生態現象——替代性穩定態。當這樣的狀態出現時，它們對生態系統管理造成嚴重問題，但大多數被研究的案例卻屬于非常穩定的狀態，它們只有在經過重大擾動后才罕見地發生變化。不過在“槐葉蘋/槐葉蘋象鼻蟲”的例子中，水供應條件的經常變化造成“弱穩定態”之間發生變化，在這些狀態中，控制措施可以是有效的，也可以是無效的。

　　七鰓鰻的“類胸腺”和脊椎動物的免疫系統

　　演化生物學家對七鰓鰻（無頜魚，起源于脊椎動物向有頜類和無頜類分化的早期階段）的免疫系統特別感興趣。有關七鰓鰻的“另類”免疫系統與今天有頜類脊椎動物的免疫系統之間的差別人們已經進行了很多研究，但最近關于七鰓鰻有與B細胞和T細胞相似的淋巴細胞（這些細胞是有頜類脊椎動物的適應性免疫反應的核心）的發現，讓人們更加重視尋找二者之間相似性的工作。對七鰓鰻所做的組織學研究未能發現一個與哺乳動物胸腺（產生T-淋巴細胞的器官）相當的器官。現在，基因表達分析顯示，在七鰓鰻幼蟲的鰓絲端部存在以前沒有識別出的、與胸腺相似的結構（被稱為“類胸腺”）。這說明，有頜類和無頜類脊椎動物的共同祖先也許不僅有與T細胞和B細胞相似的淋巴細胞，而且有供它們發育的、在解剖上截然不同的組織。