11月7日《科学》杂志精选

人类化石在欧洲基因组和聚落上的解读

对科斯坚斯基14号(K14)的基因分析显示，大约37000年前，欧亚大陆西部和东亚人类彼此分离。K14是俄罗斯最古老的现代解剖学化石之一。这也表明欧洲基因组的主要组成部分可能可以追溯到旧石器时代晚期，也就是10万到5万年前。安达因·塞吉恩-奥兰多和来自世界各地的同事对这位早期人类男性的基因组进行了测序。这个人在地球上的时间大约是38700到36200年前。他们发现，这个人的DNA与西伯利亚中部发现的24000岁的玛尔塔男孩相似，也与中石器时代的欧洲狩猎采集者和西伯利亚西部的一些当代人相似，但与东亚人不同。研究人员还发现，K14与欧洲新石器时代的农民和当代中东人有许多等位基因，这表明他的基因组受到了古代欧亚血统的影响，为现代欧洲基因组奠定了基础。塞格因-奥兰多和她的团队进一步表明，K14的DNA比现代人类中的尼安德特人多1%，所以他们认为这仅仅是因为在大约54000年前尼安德特人和现代人类发生基因混合后，他的基因没有那么多时间进行重组。(这个结论也得到了西伯利亚一位45000岁现代人的化石研究的支持。简而言之，这些结果描绘了欧洲人类住区日益复杂的图景。研究人员表示:“与推断几个不相关的从亚洲到欧洲的移民事件不同，我们现在看到的证据是，西欧和亚洲的人形成了一个集体群体，基因向多个方向流动，重复发生，甚至可能持续发生。”

一群没有星系的意想不到的恒星

研究人员说，宇宙银河外背景光(EBL)的近红外区域的波动来自失去母星系的恒星，而不是来自所谓的再电离期形成的原始星系和黑洞。EBL是一个光谱区域，储存了大爆炸后事件的特征。到目前为止，专家们一直在争论EBL的这种波动——它代表了恒星形成产生的宇宙辐射总量(加上来自活跃星系核的一些能量)——是来自宇宙完全电离之前形成的古老星系和黑洞，还是来自一些所谓银晕之间的光，这些银晕是由在各种碰撞和合并中失去星系的恒星产生的。新发现表明，多达一半的恒星位于星系之外，希望与EBL一起探索早期宇宙的研究人员必须首先想出一种方法来消除这些异常恒星标记。迈克尔·泽姆科和他的同事设计了一种被称为宇宙红外背景实验(CIBER)的火箭，并为其配备了特殊的望远镜来研究EBL的空间和光谱特征。他们收集了两次不同飞行的数据，并用美国宇航局的斯皮策太空望远镜验证了他们的结果，得出了他们的结论。

科学家发现蝙蝠的替代技能

一项新的研究表明，追踪美味昆虫的蝙蝠会在附近的对手蝙蝠发出特殊的令人不安的叫声时奋力捕捉猎物。为了定位和确定环境中的食物，蝙蝠发出叫声并倾听它们返回的回声。这被称为回声定位，这使得蝙蝠成为夜间的主要捕食者。然而，正如这项新研究显示的，它也使蝙蝠变得脆弱。艾伦·科克伦等人通过一系列现场和音频回放实验，证明了墨西哥狗吻蝙蝠(发出至少15种不同类型的交流或“社交”呼叫)会发出一种特殊的声音，这种声音可以“干扰”同类中其他蝙蝠的回声定位。研究人员拍摄并记录了墨西哥狗鼻蝙蝠在亚利桑那州和新墨西哥州的两个觅食点争夺食物的过程。他们捕捉到了一种叫做“进食啁啾”的声音——当蝙蝠专注于它们的昆虫猎物时，这种啁啾会更快。它能让蝙蝠在追踪昆虫的最后时刻找到它们的猎物。研究人员还捕捉到了其他声音，包括一个之前没有研究过的叫声，似乎只有在附近的另一只蝙蝠发出喂食叫声时才会发出。对正在进食的蝙蝠重复后一个召唤将会降低它们捕捉猎物的成功率73.5%。研究人员称，这是因为所谓的阻断叫声干扰了喂食叫声的回声定位，并干扰了狩猎蝙蝠定位猎物的能力。

昆虫进化的可靠时间表

研究人员已经建立了一个强有力的昆虫进化时间表，有助于澄清关于这些节肢动物的起源及其相互间遗传关系的一些长期不确定性。伯恩哈德·米索夫和他的同事分析了1478个编码蛋白质的基因，这些蛋白质来自于现存的所有主要昆虫目(以及与节肢动物关系密切的目)，并将它们与化石记录进行了比较，以确定昆虫可能起源于约4.79亿年前的早奥陶世时期。据研究人员称，赋予昆虫飞行能力的创新事件发生在约4.06亿年前，而大多数现存的昆虫物种起源于约3.45亿年前。例如，他们的发现还表明，昆虫的飞行能力只有在陆地上建立了复杂的陆地生态系统之后才会出现，开花植物的扩散伴随着蜜蜂、黄蜂和蝴蝶等飞行昆虫的多次爆发。

研究人员的结果还表明，寄生虱子的多样性是在鸟类和哺乳动物宿主存在之后才发现的，这与他们的理论相矛盾，即寄生虱子起源于长有羽毛的恐龙，而我们今天看到的蟑螂和白蚁物种可能是在二叠纪大灭绝(约2.52亿年前)之后进化的，二叠纪大灭绝是唯一已知的昆虫大灭绝。这些发现为昆虫进化的未来研究提供了系统发育的基础和可靠的时间估计。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

中国科学新闻(2014-118，第二版国际)