罕见超新星爆发揭示重要生命元素的来源 | 环球科学要闻
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· 天文学 ·
罕见超新星爆发揭示宇宙中钙的来源
宇宙中一半的钙元素都源自富钙超新星爆发，这类事件非常罕见，因此天文学家对于富钙超新星的性质以及钙形成机制的认识十分有限。在一项发表于《天体物理学杂志》的研究中，美国西北大学的天文学家首次利用X射线成像对富钙超新星进行了研究。这枚超新星名为SN2019ehk，研究发现该天体内部致密，而外层有一层气体。超新星爆发时，内部物质与松散的外层物质碰撞，释放明亮的X射线，而这一过程产生的高温高压环境，促使化学反应生成钙元素。
· 微生物学 ·
它们是地球上能耗最低的生命
在一项发表于《科学·进展》的新研究中，研究人员构建模型，并结合海底生物圈中的碳含量、微生物数量及生化反应速率，研究其中单个微生物细胞的能量利用率。结果表明，这些广泛存在于缺氧沉积物中的微生物，比地球上任何一种生命所需的能量都要少得多。它们主要通过产生甲烷获取能量，但这些能量并不能用于生长和分裂，仅能用于替换或修护受损部分。研究人员推测，这些海底微生物可能存在了极其长的时间，并在数千至数百万年间一直影响着地球的碳循环和养分循环。
· 公共卫生 ·
人畜共患病风险增加与土地利用相关
人畜共患病（如埃博拉、拉沙热和莱姆病）是病原体从动物传染给人类而导致的疾病。土地利用变化，例如将自然生境改造为农业用地或城市，会影响人畜共患病感染人类的风险。在一项发表于《自然》的新研究中，研究人员分析了全球范围内6801个生态系统和 376个宿主种类，发现在人类管理的生态系统中，已知人畜共患病宿主的种类和数量都比邻近未受干扰的生态系统要多。这类影响在啮齿动物、蝙蝠和雀形目鸟类中最为显著，或能解释它们在人畜共患病宿主中的普遍性。研究提示，全球土地利用变化正在增加人类与人类疾病潜在宿主的接触机会。
· 遗传学 ·
同时含爬行动物、哺乳动物基因的活化石
图片来源：Nicola Nelson
楔齿蜥是一种从三叠纪时期存活至今的爬行动物。在一项发表于《自然》的文章中，研究人员对楔齿蜥进行了基因组测序，揭示其存在一种罕见的、介于哺乳动物和爬行动物之间的基因结构。研究显示，楔齿蜥基因组中的跳跃基因有4%与蜥蜴等爬行动物最相似，还有10%与单孔目动物（鸭嘴兽和针鼹）最相似，另外还有不到1%与胎盘哺乳动物最相似。这意味着楔齿蜥的基因组是包含了哺乳动物和爬行动物基因的一种奇怪组合，也揭示了后两者具有共同的原始祖先。
· 遗传学 ·
控制骨骼肌生长的关键基因
在一项发表于《细胞报告》的新研究中，志愿者根据预先制定的方案进行为期10周的负重锻炼，且只锻炼一条腿；另一条腿作为控制组，并且在最后两周被完全固定住。实验发现，仅仅过了两周，保持静止的那条腿就流失掉了另一条腿通过两个多月负重训练所增加的肌肉量。研究团队比较了两条腿上肌肉的基因响应，发现了调控人体骨骼肌生长的关键因素——一个由141个基因组成的基因集。该成果对解决老年人肌肉流失问题予以了启示。
· 分子生物学 ·
调控造血干细胞分化的表观遗传因子
造血干细胞每天为人体生产100亿个血细胞，其分裂和分化成血细胞的过程受到表观遗传因子的调控。当其分化出现异常时，会导致各种血液疾病。据一项发表于《科学·进展》的研究，科学家发现表观遗传因子Phf19在造血干细胞的分化中起关键作用。当他们敲除小鼠的Phf19基因后，造血干细胞不会表达参与分化过程的基因，无法分化成特定的血细胞。从长期来看，PHF19蛋白的缺乏可能会导致血液组成出现异常，产生类似于白血病的早期症状。
· 新冠疫情 ·
文：石云雷、吴非、曾欣欣、马一瑗、樊亦非
编辑：石云雷、吴非