环球科学：毒倒地表最强生物！火星土壤毒性能让水熊虫...

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　　· 神经科学 ·

　　吃饱了仍挡不住零食诱惑的原因

　　肥胖已经成为了全球性的健康危机，但肥胖率上升并不仅仅是意志力的问题。最近，一项发表于《食欲》（Appetite）的研究发现，即使处在饱腹状态下，人类大脑依然会对诱人的食物产生反应。

　　研究团队让76名志愿者参与一个学习游戏，并同步用脑电图（EEG）监测他们的大脑活动，游戏奖励包括糖果、巧克力、薯片和爆米花等零食。任务进行到一半的时候，研究者为志愿者提供了其中一种零食作为正餐，直到志愿者表示自己一口都吃不下了为止。随后，志愿者的表现说明他们确实已经吃饱了：他们对食物的渴望显著降低，游戏中的行为也表示他们不再看重食物奖励。然而脑电图显示，即使已经吃饱了，志愿者面对这些食物的图片时，他们与奖赏相关的脑区依然保持着同样强烈的反应。这可能是经过多年将特定食物与愉悦感关联起来后习得的一种习惯，独立于我们的意识决策而运作。因此，即使是自制力极强的人，也有可能被这样自发的神经活动所影响。（University of East Anglia）

　　· 行星科学 ·

　　火星土壤的毒性会让水熊虫两天内进入休眠

　　水熊虫的活跃程度能揭示生命如何与模拟的火星矿物沉积物相互作用。上方三张图片展示的是生活在典型地球沙滩环境中的水熊虫。下方四张图片展示的是生活在模拟火星土壤中的水熊虫，箭头指示出它们与某些矿物的相互作用。  图片来源：Corien Bakermans/Penn State

　　缓步动物在休眠的隐生状态下，能够抵抗多种严酷的环境条件（辐射、干燥等），而在活跃状态下，它们是生态系统中重要的初级消费者和捕食者。因此，科学界认为缓步动物或可以作为在火星上建立功能性土壤的潜在候选者。近期在一项发表于《国际天体生物学杂志》（International Journal of Astrobiology）的研究中，美国宾夕法尼亚州立大学阿尔图纳分校的研究人员分析了两种缓步动物Ramazzottius cf. varieornatus和Hypsibius exemplaris短期暴露于火星土壤模拟物后的活跃状态。

　　他们构建了两种火星风化层模拟物：一是MGS-1，它是一种火星"全球性"风化层（星球表面的松散沉积物），能代表火星表面整体特征；二是模拟盖尔陨石坑岩巢沉积物特定采样区的土壤样本OUCM-1，兼顾矿物组成与化学成分，并以典型的地球沙滩土壤作为对照。研究显示，MGS-1对水熊虫极具破坏性，它们的活跃程度在2天内显著降低，而OUCM-1只是轻度抑制水熊虫的活动，程度远轻于MGS-1。不过，用水冲洗后的MGS-1，对水熊虫的伤害会明显降低。研究人员推测其中含有水溶性有害成分，推测为盐类或其他化合物，可通过水洗去除。这些发现也意味着，未经处理的火星风化层具有"天然防御机制"，可能抑制或杀灭地球引入的微生物污染物，而经过水洗后可改良为植物生长基质，这也为人类在火星建立自给自足基地提供潜在土壤资源。（宾夕法尼亚州立大学）

　　· 古人类学 ·

　　研究揭示远古生育模式：尼安德特人爸爸和智人妈妈

　　来源：wikipedia

　　现代人类可能拥有4%的尼安德特人DNA，但分布并不均匀。智人基因组的某些部分，包括大部分的X染色体，完全缺乏尼安德特人DNA。这些区域被称为“尼安德特人DNA沙漠”。2月26日，一项发表于《科学》（Science）的研究探究了人类DNA如何整合到了尼安德特人的基因组之中。研究人员分析了三具尼安德特女性样本的遗传物质（分别距今12.2万年、8万年和5.2万年），发现史前性倾向对人类基因组的形成有明显的塑造作用。分析显示，女性智人和男性尼安德特人的交配频率高于男性智人和女性尼安德特人的交配频率。

　　研究人员发现，尼安德特人的X染色体平均比非性染色体多含有62%的人类DNA。这些DNA似乎没有带来任何优势，它们大多位于基因组的非蛋白质编码区域。研究人员通过构建群体模型，发现这种DNA过剩可以用性偏好来解释。当经过几代繁衍，女性人类与男性尼安德特人交配的频率高于女性尼安德特人与男性人类交配的频率，那么就会出现这种DNA过剩。这种优先交配的原因尚不清楚，可能是女性的选择、配偶的可获得性、对某些组合的文化认可或其他因素造成的。（中国科学报）

　　· 物理学 ·

　　运动鞋摩擦声的奥秘

　　篮球鞋滑动时的摩擦界面视觉示意图。（图片来源：Adel Djellouli）

　　篮球鞋在光滑球场上滑动时发出的嘎吱声，源于软质材料表面的波浪状形变。本周《自然》（Nature）发表的这项研究揭示了这种效应的调控方式，有望实现材料间摩擦力的控制。

　　理解两种表面间的动力学作用，可为从合成材料到地质断层等各类系统的摩擦效应提供新见解。当软质材料在刚性表面滑动时会产生嘎吱声。研究团队聚焦于会产生噪音的快速表面相互作用。他们拍摄了篮球鞋与光滑玻璃板接触时发出的嘎吱声，通过高速成像捕捉到橡胶鞋底在表面脉冲式爆发变形的过程。嘎吱声的音调与脉冲频率相匹配，而频率由鞋底的硬度和厚度决定。在其他样本的补充实验中，研究者发现：若柔软表面光滑，脉冲则呈不规则分布且不会产生尖锐声响；而带纹理的表面（如运动鞋的防滑纹路）能产生稳定的脉冲频率，从而形成高音调的嘎吱声。（Nature）

　　· 生物学 ·

　　最全面哺乳动物衰老细胞图谱绘成

　　近期，在一篇发表于《科学》（Science）的新论文中，美国洛克菲勒大学的科学家绘制出了迄今最全面的一张哺乳动物衰老细胞图谱，系统揭示了不同器官中的细胞随年龄变化的规律。研究人员优化了一种名为单细胞ATAC-seq的技术，可通过分析DNA在细胞中的开放程度，判断基因是否处于活跃状态。他们采用这一技术分析了32只不同年龄段小鼠的21种器官中近700万个细胞。小鼠年龄分别为1个月（年轻成年）、5个月（中年）和21个月（老年）。

　　最终，他们识别了1800多种细胞亚型，并首次发现了很多罕见的细胞类型。在分子层面，他们分析了约130万个基因组调控区域，其中约30万个区域在衰老过程中发生明显变化。约1000个变化同时出现在多种细胞类型中，许多与免疫反应、炎症以及干细胞维持相关。研究团队认为，这些“调控热点”可能是理解衰老机制和开发干预手段的重要突破口。

　　研究还显示，一些与衰老相关的变化在生命早期就已开始出现。在小鼠5个月大时，部分细胞群体数量已出现下降趋势。约1/4的细胞类型在年龄增长过程中会明显增减，比如一些肌肉和肾脏细胞会减少，而多种免疫细胞会随年龄增加而扩张。此外，不同器官之间的变化表现出明显同步性，类似的细胞状态会在多个组织中同时出现或减少。这一现象提示，体内可能存在通过血液循环传递的信号分子，在全身范围内协调衰老过程。此外，约40%的衰老相关变化，在雄性和雌性之间并不相同。例如，雌性在衰老过程中表现出更广泛的免疫系统激活，这一现象或许与女性更容易出现某些自身免疫疾病有关。研究人员推测，未来若能通过药物调节其中相关的信号通路，或许能在多个器官层面减缓衰老相关过程。（中国科学报）

　　撰文：clefable、二七