2月5日《科学》杂志精选

 

新的研究打消了人们认为的昆虫迁徙只不过是受到风力驱使的想法，它披露了这些昆虫飞行行为的复杂性类似于鸟类的迁徙飞行。根据雷达搜集到的对天空中迁徙飞行的昆虫进行扫描的数据，Jason Chapman及其同事发现，在高空飞行的蛾子和蝴蝶能够选择有利的风向并纠正其方向的偏移，这些策略可使昆虫所覆盖的地面最大化，并使它们的飞行时间得到最佳化。研究人员还说，人们了解并预测这种迁徙策略的能力会变得越来越重要，因为许多迁徙飞行的昆虫是农业上重要的害虫，并且随着全球气候的变化，这些昆虫越来越多地向更北的纬度迁飞。研究人员将在夜间高空飞行的迁徙性飞蛾的飞行行为放到一个模拟无生命、靠风传播的颗粒的模型之中，旨在评估这些昆虫所用策略的功效。Chapman及其同事观察到，飞蛾在8小时的时间段内可比飘移的颗粒平均多飞行约60英里（100公里），而且总的来说，这些飞蛾所飞行的距离要多出40%。综上所述，这些结果证明，迁徙性的昆虫能够选择快速、有利的季节性顺风来进行它们长距离飞行中的大部分。

 

 

新的研究也许能够解释蟾蜍为什么能够在仅仅5500万年之中就在大部分的陆地生根繁殖。蟾蜍科中已知的品种有500个左右，它们在全世界占据着多种不同的栖息地。有些蟾蜍（如五彩蟾蜍）存在于小面积的地区，它们非常脆弱；另外有些蟾蜍（如甘蔗蟾蜍）则以它们的适应能力及一种异常快的速度来扩大其活动范围而著称。Ines Van Bocxlaer及其国际性团队的同事对与蟾蜍地理分布范围有关的不同特性的进化史进行了重构，并发现了7种可能使蟾蜍扩大其活动范围的特性。文章作者报告说，比如，那些无需依赖永久的有水环境或潮湿空气的成年蟾蜍会有较大的分布范围。那些能够在不同的水体中产卵的蟾蜍，那些幼体能够从环境中而非从其母体摄取食物的蟾蜍，以及那些产卵数较多的蟾蜍都可能会有较为广泛的分布。文章作者提出，大多数原种蟾蜍都有这些特性，从而建立了一种可使该群体扩大和发散的“分布区扩大的表型”。除了能够解释这些物种在远古时期的发散之外，这一研究的框架可帮助解释当代的扩散性物种（如甘蔗蟾蜍）的进化背景。

 

 

科学家们应用羽毛化石的放大照片重建了Anchiornis huxleyi（赫氏近鸟龙）这种恐龙可能的色彩。这种来自晚侏罗纪（距今约1.6亿年至1.5亿年）的两腿恐龙看来有着一个深灰色或黑色的身体，其翅膀上有着长长的有黑边的白色羽毛。其头部可能有着锈色斑点，并凸显出一个长长的锈棕色的顶冠。Quanguo Li及其同事分析了最近在中国发现的一个赫氏近鸟龙的部分骨骼样本的扫描电子显微镜照片，该照片显出了多种被称作黑色素体的细胞器，其中含有黑色素这种色素。其它的分子色素，如类胡萝卜素也会使羽毛着色，但在这些羽毛化石中没有发现有这些色素的证据。在当代的生物中，产生黑色和灰色的黑色素体通常长且窄，而产生锈红色及棕色的色素体则短而宽。文章作者分析了羽毛化石中黑色素体的形状和密度，并将其与现代鸟类的羽毛进行了比较，以确认赫氏近鸟龙的颜色。据文章作者披露，其羽毛的色彩模式与现存的多种鸟类近似，其中包括驯养的水禽。作者提示，在羽毛的早期进化中，发出信号和展示可能与空气动力学同样重要。

 

 

在运动中通过服用禁药来作弊，通常可因为药理学和生理学的进步而达到目的。但随着新的基因改良方法的出现，研究人员呼吁科学界告诫运动员与这些非常不完善且危险的技术有关的可能出现的危险。在一篇文章中，Theodore Friedmann及其同事重点介绍了基因疗法和其他基因改良方法将会使或已经使国际性的竞赛运动（如奥运会）变得复杂。文章作者讨论了用来探测运动员中进行基因操纵的某些强有力的新方法。World Anti-Doping Agency会考虑应用其中的某些方法。他们还对互联网上针对希望提高运动成绩的运动员所作的行销活动进行了曝光。基因疗法的市场行销已经出现在互联网上，而其广告则聚焦于这些治疗将如何“改变肌肉的基因”或“激发你的会增加肌肉的基因物质”。Friedmann及其同事坚称，这种市场行销是一种对那些希望在运动中不要掺有基因改良的人来说令其感到非常担心的事件，而科学家们在这些事情中也绝非只是旁观者。他们说，全球的市场已经准备满足那些希望提高运动成绩的药物的市场需要，它们将不可避免地纳入那些未经测试及没有监管的产品，并会夸大其效果。人们将依赖科学界来维持并执行有关基因疗法技术的临床研究之国际性伦理法则。