為何生物能夠感知寒冷

為何生物能夠感知寒冷

感覺到寒冷并采取措施保護自己是包括人類在內的一切生物的生存之道。那么，為什么人能感覺到寒冷呢？在此前的研究中，科學家發現一類基因與感覺有關，并試圖在這類基因里尋找感知寒冷的基因，但收獲不大。后來，科學家換了一種思路，他們通過研究基因突變，來找到缺少哪個基因會令生物對寒冷環境沒有反應，那這個基因就將是感知寒冷的關鍵。線蟲與人一樣，也會在感到寒冷時出現“避害行為”，然而，當 glr-3基因缺失后，線蟲就對寒冷環境沒有反應了。進一步的分析發現，glr-3基因編碼了谷氨酸鹽蛋白受體。人類和其他生物體內的這個受體，同樣也有可能負責“感知寒冷”。為了驗證這個想法，科學家分別在斑馬魚、小鼠以及人類等脊椎動物的基因組里找到了glr-3基因的遠房親戚，并把它們引入到由于發生基因突變而無法感知寒冷的線蟲里。結果這些線蟲又能感知寒冷了。其實，人們早就在小鼠體內發現過這個受體，認為它負責在大腦中傳遞化學信號，卻從來沒有把它與感知寒冷聯系起來。

冬瓜為何變得這么大

冬瓜、黃瓜、甜瓜、西瓜、葫蘆、南瓜、絲瓜等葫蘆科作物有著共同的祖先，是什么導致它們演變成不同形態、大小和風味的？中國科學家在冬瓜基因組和變異組方面取得了重要進展，并闡明了瓜類作物基因組演變歷史。在目前已知的瓜類作物里，冬瓜的基因組最大，包含27000多個基因；而且，冬瓜還是所有瓜類作物中保留祖先基因狀態最多的。研究人員以此推斷出所有瓜類作物起源于一個擁有15條染色體的祖先基因組，經過染色體多次斷裂和融合等過程形成了目前豐富多彩的瓜類家族。野生冬瓜果實只有雞蛋大小，現在大多數冬瓜品種果實巨大，在冬瓜進化過程中上千個基因發生變化，研究人員從中找到兩個控制冬瓜果實大小的候選基因。有趣的是，冬瓜其實是夏季成熟的，之所以被命名為冬瓜，是因為冬瓜表皮有一層白粉，像冬天的冰霜。

長期住南極 大腦變小了

長期住在與世隔絕、天寒地凍的南極洲，人的大腦會發生什么變化？研究人員以德國諾伊邁爾三世南極科學考察站9名隊員為研究對象，在科考前后經由磁共振成像等技術檢測他們大腦內腦源性神經營養因子水平，評估他們的認知功能。結果發現，與在德國境內同性別同齡人相比，科考隊員在南極洲居住14個月后大腦平均縮小7%，與學習和記憶相關的海馬體體積縮小較多。與自身科考前相比，腦源性神經營養因子水平平均降低45%。腦源性神經營養因子能協助維持海馬區神經元及其聯系正常運轉。研究人員認為，大腦的這種改變可能與科考隊員長期處于與世隔絕且環境單調的南極有關，大腦因此做出“用進廢退”反應。不過，這種影響是可逆的，也可以通過一些鍛煉方法和刺激手段加以干預。