女孩们,学习物理感觉如何?

先前的研究观察到,对科学的参与受到学校之外发生事情的强烈影响,这促使来自默多克大学的研究人员希望找到获得成功的女性学生认为是什么影响着她们积极学习高中物理。物理被认为是地位较高的学科,尽管有时被认为是“男孩的学科”。最近发表于International Journal of STEME ducation的论文表明,对女性报名学习科学的选择产生影响的因素是多方面的。 澳大利亚报名统计显示,学习物理的女性比例正在普遍下降。西澳大利亚报名数据显示,与女性同龄相比,两倍以上数量的男性报名学习12年级物理。 对于什么影响女性学生参与科学学习的更好了解可以帮助科学教育者、政策制定者和家庭成员对报名学习STEM学科并且从事STEM相关职业的女性提供支持。我和我的同事Mary Oliver、Andrew McConney、Dorit Maor都是长期性合作科学教育团队的成员,该团队致力于研究科学素养和科学参与。 2014年,我们发表了一项研究,试图更好地了解15岁高中女生对科学的参与。对于高中女生来说,我们发现在她们参与科学中观察到的差异性能够通过在学校之外发生的科学相关活动获得很好的解释。教授科学的老师和教学方法的作用只能解释女孩们参与科学时表现出的差异性中的很小一部分。这些发现在澳大利亚和加拿大学生中一致。 根据我们的先前研究,教授科学的老师和教学方法的作用只能解释女孩们参与科学时表现出的差异性中的很小一部分。这些发现在澳大利亚和加拿大学生中一致。 由于其他研究强调老师及其教学实践的重要性,所以我们对这些发现感到不解,因而随后与学生进行了深入访谈。我们采访了十八位高中女生,询问她们认为在激发她们参与科学教育并令其保持对科学的兴趣中起到重要作用的影响。我们希望找到这些学生认为是什么影响了她们参与高中物理科学的学习,因为选择此学科说明了她们热爱科学。 试图解释女性对物理科学的低报名和/或参与程度的许多其他研究依赖于前瞻性设计,在研究中询问女孩对于课程报名或职业的未来计划。我们则采取了不同的方法,选择已经学习物理的高中女生并让她们回顾以确定对她们决策起到重要作用的影响。 许多其他研究依赖于前瞻性设计,在研究中询问女孩的未来计划,而我们选择已经学习物理的高中女生并让她们回顾以确定对她们的决策起到重要作用的影响。 结果 我们发现,这些学生认为,她们的老师、校园文化、家庭、自身和同龄人是她们对科学感兴趣并参与其中的主要影响来源。虽然我们研究中的学生参与11年级高中物理学习,但是她们所认为的最大影响与研究报名STEM专业的女性大学生所获得的结果多少类似。大学生和高中生均提及了她们的家庭、老师以及她们本身对STEM的兴趣和从中获得的满足。然而,我们的研究参与者认为她们的女性朋友是有影响的,而大学生表示她们的女性朋友质疑她们选择STEM专业。 对于我们研究中的高中生来说,物理被认为是地位较高的学科,并且一位参与者提到,“如果你能够学习物理,你将被视作学校顶尖学生之一”(图片可见于Max Pixel http://bit.ly/2pxkvbn CC0公共领域) 对于我们研究中的高中生来说,物理被认为是地位较高的学科,并且一位参与者提及,“如果你能够学习物理,你将被视作学校顶尖学生之一”。其他学生提到支持学生学习科学的校园文化。老师是重要的影响,并且一位学生在描述她的老师时谈到“我认为我的物理老师在本职之外尤为帮助女孩们。但我认为这不是恩惠或者之类,这很好。”然而,由于家庭成员认为物理是“男孩的学科”并且质疑女孩在高中选择学习物理,因而令许多学生感到挫败。 另一方面,许多学生认为她们受到家庭的积极影响,许多女孩提到了她们的兄弟姐妹,一位学生强调哥哥与她分享科学知识趣味无穷,“我绝对崇拜我哥哥,因此他所做的任何事情我都想做。这不仅仅是学习,这也是我与哥哥之间的乐趣。” 一些学生提到她们自己感兴趣,并且一位表示她喜欢阅读科学书籍,这样她能够“变得聪明并保持好奇”。学生们还解释道,她们的同龄人在学习科学时互相帮助。她们倾向于彼此依赖,并且如一位学生所说,她们很积极地参与“互相帮助”。另一位参与者在谈及朋友时说,“我们处于相同的教育水平……我们思考问题的方式与老师不同,因此我们能够自己组织语言进行解释,有可能言语跟内容都更易懂。” 我们的发现提醒我们所有人,简单的补救措施可能无法对提高女性报名学习高中物理科学提供太多帮助。 我们的发现与先前许多研究一致,对女性报名学习科学的选择产生影响的因素是多方面的。虽然这可能并不出人意料,但它确实提醒我们所有人,简单的补救措施可能无法对提高女性报名学习高中物理科学提供太多帮助。研究还颇有深味地提醒我们,学识渊博并且热心关爱的科学老师、支持性校园科学文化和支持性家庭成员可帮助维持女孩们在学校中学习科学的兴趣和信心。

欧洲临床微生物和传染病大会(ECCMID)精彩演讲概要

BMC Infectious Diseases已从今年在维也纳举行的第27届欧洲临床微生物和传染病大会(ECCMID)上满载而归,这次会议有12,000多人出席,并举办了200多场演讲,而我们仅参与了其中少数演讲!下文中,我们将探讨一些精选内容。 抗生素耐药性和新型抗生素的开发无疑是 2017年ECCMID 的主要议题。Dilip Nathwani关于全球抗生素管理的主题演讲强调,需要延长现有抗生素的使用寿命并开发新的抗生素。对为减少抗生素消费而推出的印度红线运动等新型创新,以及墨西哥和巴西在减少消费方面所采取的行动进行了讨论。 诺贝尔奖得主Françoise Barré-Sinoussi对于为结束HIV传染病还可以做出哪些努力提出了自己的想法。尽管自20世纪80年代发现HIV以来已经取得了巨大的进展,但在治疗AIDS和减少传染病的传播方面需要更多的努力。她特别强调,需要基础科学来支持临床研究,以及需要了解HIV感染者中的非AIDS相关死亡率。 诸如寨卡病毒和埃博拉病毒等新兴病毒是Janet Scott发表的众多演讲中的焦点,他探讨了埃博拉幸存者所面临的困难,其中许多人患上运动和视觉问题。当在疾病的急性期期间提供治疗时,我们是否需要考虑这些情况,而败血症专家是否能够提供帮助? Zeno Bisoffi强烈主张为类圆线虫病诊断和治疗提供更多资源,并鼓励参与StongNet工作小组。正在进行的系统评价的结果将提供用于诊断粪类圆线虫(Strongyloides stercoralis)感染的分子生物学技术的准确性方面相关信息,见到这些结果将会十分有趣。 公共领域,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=219824 最后,David Pride发表了引人入胜的演讲,有关人类呼吸相关病毒组,并强调了病毒群落在健康和疾病状态方面的差异。这些变化是否会推动疾病的发生,或者这些病毒只是旁观者? 这些演讲在给出答案的同时也提出了同样多的问题,并明确指出,传染病是一个不断放眼未来的领域,以及我们如何通过更多的努力来减轻传染病的全球负担。我们期待 2018年ECCMID 能够找出我们未来前进的方向。 相关博文: Assessing real-time Zika risk in the UnitedStates Will my children survive antimicrobialresistance? Our human destiny in the post-antibiotic era 评估美国的寨卡病毒实时风险 我的孩子会在抗菌素耐药性中存活下来吗? 后抗生素时代的人类命运

Genome Biology 植物表观遗传学特刊一周文献导读|2017年6月5日

文章一(植物表观遗传学特刊) Histone H3 lysine 36 methylation affects temperature-induced alternative splicing and flowering in plants H3K36甲基化对温度调节RNA拼接的影响以及对植物开花的作用 A. Pajoro, E.Severing, G. C. Angenent and R. G. H. Immink http://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-017-1235-x 【导读】随着6月的开始,大家将看到更多植物表观遗传特刊的发表工作。前几周我们已经介绍了表观遗传调控接收到环境信号后对植物的发育起着非常重要的作用。植物,作为一个不间断发育的物种群体,它们的开花可想而知也会受到表观遗传调控,同时这种调控也是对环境作出的反应。在特朗普美国退出巴黎协定的当下,我们来看看全球变暖是如何通过植物的组蛋白修饰影响到RNA的拼接,然后进一步调控植物开花时间的。 Abstract Background: Global warming severely affects flowering time and reproductive success of plants.Alternative splicing of pre-messenger RNA (mRNA) is an important mechanism underlying ambient temperature-controlled responses in… 阅读更多 »

表观遗传与多倍体棉花的进化与驯化——宋庆鑫博士解读

【编者按】 Z.Jeffrey Chen 团队在我们的植物表观遗传学特刊上发表的有关多倍体棉花的工作,被我们编辑选为本次特刊最应被推广的论文。为了让我们中国读者方便了解这个工作,我们邀请本文的第一作者来为我们作一个深度解读。感谢编委Z.Jeffrey Chen为我们提供了这么优秀的工作。 【正文】 多倍体化和杂种优势在农作物生产中被广泛利用,所以它们的分子机理一直是植物科学研究的前沿课题。由于复杂的形成机理和进化过程,人们对多倍体和杂种优势的作用机制并不完全清楚。美国德州大学奥斯汀的Z. Jeffrey Chen教授领导的团队在Genome Biology杂志上发表了题为‘Epigenomic and functional analyses reveal roles of epialleles inthe loss of photoperiod sensitivity during domestication of allotetraploid cottons’的研究论文。该论文深入解析了表观遗传在种间杂交,基因组加倍,多倍化后自然选择和人工驯化中的作用机制,为多倍体植物包括许多农作物的表观遗传育种和利用提供了重要的理论基础和丰富的资源。   多倍体化(基因组加倍)在自然界中广泛分布,是许多植物和部分动物进化和多样性形成的主要驱动力之一。根据染色体来源不同,多倍体可分为同源多倍体和异源多倍体。同源多倍体一般由相同物种的基因组加倍形成;异源多倍体由种间杂交、染色体加倍形成或由非减数配子种间杂交后形成。异源多倍体不但加倍基因组,同时也固定了种间的杂交优势,通常表现出更强的生长势,更好的环境适应能力等,这些可能是多倍体在农作物中普遍存在并广泛利用的遗传基础。以往的研究表明多倍体中基因表达的变化是非加性的(非加性指杂交种的基因表达水平不等于父母本的平均值),可能导致非加性表现型;非加性基因表达与表观遗传有关。基因组(DNA)上的变化包括DNA甲基化和组蛋白的修饰通称为表观基因组。人们对表观基因组在多倍体的形成和进化过程中的作用仍不清楚。DNA甲基化作为一种表观遗传修饰,在植物生长发育以及适应环境变化中发挥重要调控作用。该团队以异源多倍体棉花为材料,深入解析了DNA甲基化在多倍体自然进化和人工驯化中的作用。   棉花的主要栽培种陆地棉和海岛棉都是由二倍体亚洲棉(A基因组)和雷蒙德氏棉(D基因组)的相似种杂交并基因组加倍,经过自然选择和人工驯化而来。棉花的多倍化大约在一百万到一百五十万年左右,栽培棉花的驯化约在五千年左右。在这篇文章中,研究人员首次绘制了栽培棉花(四倍体)、野生四倍体、种间杂种、以及二倍体棉花的DNA甲基化图谱,分辨率达到单碱基水平。本次研究发现DNA甲基化和DNA序列协同进化,但DNA甲基化进化速度远高于DNA序列进化速度。这一结果表明,相对于DNA序列,DNA甲基化能够更快地根据环境变化而随之变化。二倍体棉花杂交后能产生许多DNA甲基化变化,这些变化普遍存在于野生和栽培的四倍体棉花,说明由种间杂交产生的甲基化变化能够在多倍体棉花长期进化中保留下来。在棉花自然进化过程中,DNA甲基化的变化主要发生在基因区,而且更偏向于A亚基因组(来源于亚洲棉祖先),这些DNA甲基化变化能够显著的影响附近基因的表达。棉花拥有A和D部分同源基因,该研究首次发现在进化中部分同源基因的DNA甲基化水平可以互换,进而影响部分同源基因的偏向表达,有可能影响棉花的进化和人工选择。   受DNA甲基化变化影响表达的基因叫做表观位点(epiallele)。我们的这次研究发现五百多个表观位点与棉花的人工驯化以及农艺性状相关,包括种子休眠、控制开花和对生境适应(生物和非生物因子)的基因。野生棉花位于热带,只在短光照周期下开花,受调节光周期敏感的基因COL2控制。根据亚基因组来源的不同,我们将四倍体棉花的COL2基因分为亚基因组同源基因COL2A和COL2D。我们的功能学研究发现在野生和栽培四倍体棉花中,COL2A都呈现高甲基化,表达沉默;在野生棉花中,COL2D也是高甲基化,表达沉默,皆表现为光周期敏感。在栽培棉花中,COL2D甲基化下降,表达上调,对光周期不敏感。在野生棉花中通过DNA甲基化抑制剂处理降低DNA甲基化水平,能促进COL2的表达;在栽培棉花中,下调COL2基因能延期开花。这些研究表明人工驯化促使COL2基因的DNA甲基化水平降低,COL2基因表达水平上调,从而降低了棉花的光周期敏感性,为棉花在世界范围的推广提供了基础。该研究发现的很多类似的表观遗传靶点为将来的育种工作提供了重要的资源,并有助于开辟新的表观遗传育种方法。   通讯作者:Z. Jeffrey Chen, 德克萨斯大学奥斯汀 D. J. Sibley 分子遗传百年讲席教授、南京农业大学特聘教授。是世界多倍体,杂种优势和表观遗传学研究领域的领军人物,在杂种优势形成的分子机理和与多倍体基因组进化和表观遗传调控等研究领域做了大量研究,取得了丰硕的成果,在Nature等刊物上发表学术论文110余篇,应邀到国内外学术会议和团体作特邀或主题报告160余次。为Science等50个期刊审稿,任Genome Biology ,BMC Plant Biology, Frontiers in Plant Genetics and Genomics编委、PNAS, U.S.A.客座编委,任美国和十多个国家和地区的基金会评审委员、中科院外国专家评审团等。2011年获美国-英国Fulbright高级学者奖,并入选美国科学促进会会士,2016年获国际棉花生物技术奖。   第一作者:宋庆鑫,德州大学奥斯汀博士后,多年来以棉花和拟南芥为材料,研究杂种优势和多倍体化形成的分子机理。主要解析了胁迫抗性基因在杂种优势中的作用,并建立了DNA甲基化调控棉花纤维细胞发育的新模型。相关研究成果发表在Nature Communications, PLoS… 阅读更多 »

我们不食用的水稻部分可能具有高营养价值

根据最近发表于开放获取期刊Rice的研究,米糠,即稻谷的外壳,具有很高的营养价值,并且是蛋白质、脂肪、矿物质和诸如维生素B等微量营养元素的丰富来源。来自科罗拉多州立大学的研究人员认为,在加工过程中从米粒外去除并用作动物饲料的米糠可能对人类的健康和营养具有益处。 通讯作者Elizabeth Ryan教授谈到:“根据USDA,一份28克的米糠,提供了人类对诸如硫胺素、烟酸和维生素B6等重要维生素一半以上的日常需求。传统上,米糠被认为是廉价的纤维来源,并且仅被认为是有用的脂肪来源,例如作为食用油。因为被认为是动物饲料,它在人类健康和营养方面使用不多,然而其高营养价值越来越引起来自公共健康领域的关注。” 研究人员使用被称为食品代谢组学或“食品组学”的方法,其使用名为质谱法的复杂生物化学技术,来鉴别并测量存在于食物中的许多不同分子的丰度。经过评估之前用于人类饮食干预试验的三个美国水稻品种后,研究人员发现了453种代谢物,包括65种已经显示出具有潜在药用和健康促进属性的代谢物,以及16种以前未报道在米糠中发现的代谢物。 Ryan教授谈到:“我们研究了可在米糠中发现的氨基酸、维生素、辅因子和次级代谢物,因为我们猜测它们有助于米糠的药用和营养价值。我们惊讶地发现,全部小分子含量的将近50%由辅因子、维生素和氨基酸构成。” 作者进行的文献检索显示,先前的研究已经发现他们在米糠中鉴别出的一些化合物具有抗炎、抗菌和抗高血压等特性。值得注意是,米糠还具有12-15%的蛋白质含量,这有助于解决作为全球健康关注重点的营养短缺问题。 Ryan教授谈到:“水稻是世界一半以上人口必不可少的主食。100多个国家种植水稻。当食用米糠时,米糠作为食物成分可以提供超过400种单独化合物,并且许多化合物可能以合作的方式带来健康益处。” 她补充道:“虽然对于消化之后这些单独化合物对人体益处的信息有限,但是米糠的生物化学成分值得进一步研究,以获取相关营养疗法和药用食物应用。”

张蘅团队揭示染色质重塑因子PKL在RNA介导的DNA甲基化中的功能

在植物中,RNA介导的DNA甲基化(RdDM)是一种重要的建立全新DNA甲基化式样和转录基因沉默的机制,通过小干扰RNA(siRNA)与支架RNA(scaffold RNA)的碱基配对引导DNA甲基转移酶到特定的位点进行全新DNA甲基化。RNA介导的DNA甲基化在外源基因沉默、维持基因组稳定性、生殖细胞DNA甲基化模式建立等生物学过程中起重要作用,解析其分子机理对于实现特定基因的转录沉默或激活具有重要意义。2017年5月,国际知名学术期刊Genome Biology在线发表了中国科学院上海植物逆境生物学研究中心张蘅研究员所在课题组The developmental regulator PKL is required tomaintain correct DNA methylation patterns at RNA-directed DNA methylation loci的研究论文。杨荣博士是该文章的第一作者。 在本论文中,张蘅团队通过正向遗传筛选发现了两个新的参与转基因沉默的突变体。图位克隆发现这两个突变体是由于一个重要的发育调控基因PICKLE(PKL)功能缺失造成的。通过全基因组甲基化分析,他们发现PKL可以影响大约一半RdDM位点的正常DNA甲基化,其中上升和下降的位点大致相当。在RNA介导的DNA甲基化过程中,DNA甲基化的位点特异性主要由两类非编码RNA界定:小干扰RNA(siRNA)和支架RNA(scaffold RNA),分别由植物特有的RNA聚合酶Pol IV和PolV参与生成。因此研究人员也分析了全基因组的小干扰RNA和特定位点的支架RNA水平。他们发现在pkl突变体中,部分位点的DNA甲基化水平的变化伴随着相同趋势的小干扰RNA水平和支架RNA水平的变化。同时PKL还促进多个受Pol V调节的核小体的定位,说明与Pol V相关的功能可能受到了影响。 通过分析mRNA转录组与全基因组DNA甲基化的相关性,研究人员发现在pkl突变体中,虽然一定数量的转座子和基因的转录产物上升伴随着DNA甲基化的下降,大部分位点的DNA甲基化变化不足以释放转录沉默。因此研究人员设想,在RdDM的靶位点区域,PKL能够通过其核小体重塑活性改变染色质环境,从而影响非编码RNA的产生和转录沉默。此论文揭示了CHD家族蛋白PKL在RNA介导的DNA甲基化过程中的作用并提示RNA聚合酶Pol IV/V可以使用与PolII相同的染色体重塑因子进行转录调控。

BioMed Central与SpringerOpen签署《旧金山研究评价宣言》

1999年,BioMed Central开始将高质量研究向所有人开放,供大家获取和使用。通过推进开放获取可持续发展,我们已经改变了学术出版领域格局。我们在其中所扮演角色的一个核心部分一直在于,将我们发表的研究传播到超出原始受众的更广大范围。我们希望作者的研究能够得到尽可能广泛的阅读、引用和谈论;正因如此,我们对学术界衡量研究影响力的方式十分关注。 传统上,影响因子(Impact Factor, IF)是衡量期刊质量的一种最广泛使用的方法。IF在1975年即已投入使用,历史远比BMC悠久。某一期刊前两年发表的可引用文章数量除以该期刊同期获得的引用次数,即为该期刊的IF。IF的吸引力在于其简单性;许多人认为,数字越高,“期刊越好”。 如果使用得当,期刊IF不会存在问题。许多学者都认为IF是一种非常实用的工具,特别是当面对数千种期刊来决定到底要向哪本期刊投稿时,情况尤为如此。 然而,当使用不当或者过度热衷于使用IF时,问题就会出现。对学术简历的判断往往不恰当地建立在影响因子基础之上,而不是基于所发表研究本身的质量。在具有合适的影响因子的刊物上进行发表能够对经费申请、职位申请以及甚至在一些地区对金钱奖励产生积极影响。毫不奇怪,93%的科学家在最近一项调查中告诉我们,当决定将会向哪本期刊投稿时,IF是个十分重要的因素(尽管只是来自坊间对话,我相信其中许多人感到矛盾);原因在于这在学术界的文化和结构中均有反映。有人认为,甚至影响因子这个名称本身就会造成设定不切实际预期的问题。 我们为自己的刊物,以及它们在《期刊引用报告》中的表现感到骄傲,但从不赞同对IF的过度依赖。单单一项指标不该被作为唯一的终极目标。此外,IF在不同领域之间也有很大差异,因而可能对从事跨学科项目的人士造成麻烦(一般而言,IF在科学领域较高,而在人文、社科等领域较低)。 关于你的文章被同行下载,在社交媒体上得到分享,或者获得政策制定者阅读的可能性,IF都无法给出答案。IF也无法让你的上司了解你的发表履历(而H指数却有可能做到)。IF甚至无法告诉你期刊中有多少篇被引文章可能已遭撤稿。这正是我们在每篇文章的页面中都包含Altmetrics的原因。 但是,我们希望更进一步,并因此签署《旧金山研究评价宣言》(DORA)。 未曾听闻DORA的人士可以了解,宣言彰显了“改进资助机构、学术机构和其他各方对科研产出的评价方式的迫切需要”。签署宣言意味着我们承诺“通过在各种基于期刊的指标背景下提供期刊影响因子,大大降低将该单一指标作为宣传工具的侧重程度”。包括学术机构和出版商在内的数百个其它组织也已签署DORA,因此我们将与众多志同道合者相伴前行。 我们没有选择全面停止宣传IF,也不会从我们的期刊网站中删除IF。我们的作者再三表示需要知道IF,而我们理解并相信作者的选择(毕竟,我们的作者代表着世界上最具智慧的头脑)。 我们也不会立即遵循实施。对我们的300多种期刊一一进行审查需要时间,而我们的网站正在进行一些调整,因此我们将对此随时更新。 但是我们承诺,到2017年底,在我们期刊的介绍方式中,将会减少对影响因子的依赖,并将展示更多的替代指标和数据,令科学家们在选择投稿刊物时能够利用这些信息做出自己的知情决定。  

苍蝇如何在飞行时谈情说爱

情人节是让意中人知道你喜欢她的传统节日,通常伴随着送卡片或玫瑰。但是,如果你是一只苍蝇,你会怎样做呢?今天发表于BMC Biology的研究揭示了此前不为人知的配偶识别系统,其中雌性苍蝇借助来自翅膀的闪光来吸引潜在求偶者。 发送信号 求偶动物依赖于两性交流信号促进与配偶相遇。这些信号存在视觉、嗅觉和听觉方面等的多种形式,不同物种使用特定信号或特定组合。 今天发表于BMC Biology的研究发现了常见丝光绿蝇中此前不为人知的视觉配偶识别系统。通过视频录制翅膀运动,研究人员发现,每次翅膀振动都伴随着单次光线反射。 常见雄性丝光绿蝇似乎能够探测这些闪光的频率,并受到178Hz闪光频率的强烈吸引,这一频率也是自由飞行的年轻雌蝇的特征。 观看者接收 苍蝇的复眼不仅在飞行中,还在配偶识别中起关键作用。 当雌性利用这些翅膀闪光信号“调情”时,雄性如何注意到呢? 苍蝇是昆虫中具有最先进视觉系统的生物之一。它们能够快速地进行视觉处理,这被认为是支撑它们高超飞行能力的适应性进化。 苍蝇中还存在两性异形,其中雄性拥有更大的眼睛,以帮助捕捉光线的“明亮区域”为特征。这允许雄性更好地检测到雌性苍蝇的翅膀闪光,表明苍蝇的复眼不仅在飞行中,还在配偶识别中起关键作用。 吸引力检测 研究人员以每秒15,000帧在能够显示翅膀闪光的直射光下对腹部有负载苍蝇的翅膀运动进行了记录。然后,他们将50只年轻或年老的雄性苍蝇或者50只年轻或年老的雌性苍蝇放入铁丝网笼中,对自由飞行的苍蝇进行记录。他们发现年轻雌性具有178Hz的翅膀闪光频率,显著低于年轻雄性(212Hz)、年老雌性(235Hz)或年老雄性(265Hz)。 为了测试这些闪光是否有助于配偶识别,以及雄性苍蝇是否被年轻雌性的可见翅膀闪光所吸引,研究人员将两只翅膀固定的雌性活蝇放置于铝制T条上,并用LED对其进行照射。其中一个LED以自由飞行中雌蝇的闪光频率发射光线,而另一个LED发出持续光线。当将这两只雌蝇放入含有50只雄蝇的笼中时,雄蝇明显更多地飞向具有闪光的雌蝇。 以178Hz闪光的球体明显比其他任何频率受到来自雄蝇更多的飞落响应。 然后重复此实验,但是用闪光LED照射雄性活蝇以消除雌性苍蝇的表型效应。雄性苍蝇仍然飞向暴露于闪光中的苍蝇。 研究人员还用含有LED的球体代替雌性苍蝇进行实验。这可将闪光效应作为测试变量进行隔离。以178Hz闪光的球体明显比其他任何频率受到来自雄蝇更多的飞落响应。 爱人的阳光 研究期间,研究人员发现在漫射光下以及阴天在室外拍摄苍蝇照片时,翅膀上的光反射不明显。此发现与常见丝光绿蝇在阴天的低交配习性相吻合,在阴天太阳的直接光照漫射开来,减少了翅膀的闪光效应。这表明这些苍蝇之间的两性交流与环境条件同步,以使交流信号最优化。 这项研究的发现证明了常见丝光绿蝇此前不为人知的视觉配偶识别系统,意味着苍蝇发达的视觉系统对灵活飞行以及配偶识别均提供了支持。此类配偶识别也很有可能发生在其他昆虫身上,为优化捕捉有害昆虫的诱捕灯等潜在应用铺平了道路。 但是目前,下一次你见到苍蝇在阳光中飞来飞去时,在去拿苍蝇拍之前,发发慈悲,它们有可能只是在寻找爱人。  

雌性鸟类也可以貌美如花—这取决于它们的栖息地

雄性壮丽细尾鹩莺(Malurus cyaneus) 从很小时候起,我们就在生物课堂上学到,自然界中雄性动物很漂亮,而雌性动物很单调。这些性别差异很容易观察到,雄性孔雀华丽的尾羽和狮子的鬃毛都是一些最有名的例子。 多年以来,科学家认为这样的性别间差异可能是性选择的结果。这意味着雄性和雌性之间不同的特征(例如精致的羽毛或鬃毛)是雌性更喜欢此特征的结果。但是如果它们并非如此呢?如果雄性和雌性之间的差异是由其他事物引起的呢?并且如果雌性也很漂亮呢? 我们的研究主题 澳大利亚因为拥有致命和奇异的动物而闻名,但其也拥有非常特殊的鸟类家族—细尾鹩莺。这些来自细尾鹩莺科(Maluridae)的小鸟群体(约14种)由于其高度的性别形态差异而闻名,也因为它们具有非常鲜艳的反射紫外光的羽毛色彩(参见上图)。 细尾鹩莺中雄性的羽毛可能是性选择的结果(例如,雌性更喜欢亮丽的雄性)。有趣的是,雌性细尾鹩莺间羽毛也存在很大变化。来自一些种类的雌性是棕色并且非常暗淡的(如下图中),而一些雌性具有蓝色和鲜艳的色彩,正如雄性一样。在我们目前的研究中,我们想要了解这是为什么。 雌性壮丽细尾鹩莺正在鸣叫 我们发现了什么 我们前往澳大利亚各地不同的博物馆并使用博物馆标本,以便使用标准技术量化颜色。我们测量了许多个体和不同细尾鹩莺种类间的颜色,并研究了它们的地理分布。使用这些信息我们能够发现,居住于开放栖息环境如草原上的雌性物种更可能具有暗淡的色彩。另一方面,居住在封闭栖息环境如森林中的雌性物种倾向于具有更鲜艳和更多彩的羽毛,如同雄性的羽毛一样。 这意味着什么? 我们的研究结果表明,具有隐蔽性(例如暗淡)羽毛的雌性的进化在开放栖息环境中受到欢迎,这可能是因为在这种类型的环境中被捕食风险更高,而暗淡的羽毛更容易伪装。 这些结果改变了我们对雄性和雌性之间羽毛差异的看法。结果告诉我们细尾鹩莺中羽毛的性别差异不仅仅是由性偏好驱动。栖息地和自然选择也可能驱使着雌性羽毛的进化,导致雄性和雌性之间的差异。这意味着雌鸟也可像雄鸟一样漂亮,这取决于它们生活的地方。

科学乃静心剂兼指明灯

在贬低客观事实的“后真相”世界里,科学家的绝望是可以理解的。在本篇特约博客中,Mobile DNA主编Marlene Belfort呼吁科学界成为追求真相的中流砥柱,并传达出希望的讯息,即使前路坎坷,科学也终将取得胜利。 大多数科学家都沉迷于追求真理。想象一下,我们对气候怀疑论的绝望,或者对作为美国能源部长的著名物理学家被呼吁撤销该机构的个人所取代的绝望。想想看我们在了解到牛津字典2016年度词汇是“后真相”时的心灰意冷,该词汇意味着客观事实甚至没有个人信仰或政治议程重要。英国脱欧公投和美国总统选举令后真相这一词汇广为普及。这些选举事件令科学家们失去信心,因为他们的通货,真相,正在贬值。然而,正是科学家们不断发现的事实将扮演救援角色,因为虽然“替代的真相”持续变幻,现实真理却永恒存在且毋庸置疑。这些真相正是我们未来的基石。 虽然“替代的真相”持续变幻,现实真理却永恒存在且毋庸置疑。 作为一名科学家、微生物遗传学家和生物化学家,我时常因工作相关的挫折而感到消沉和沮丧,而现在在这个后真相时代我也有如此感觉。但是最终我的科学研究总会取得胜利。虽然文章被拒,基金资助申请未获批准,科学管理人员毫无同情令我情绪崩溃,但失落、悲伤和挫败都是暂时的。我埋头研究,获得宽慰。这一举措不仅令人全神贯注、身心宁静,也让我从科学发现以及从这些发现背后凸显出来的真相中获得力量。 科学界同样需要如此倚重研究。我们需要从个人乃至全世界角度出发成为科学的中流砥柱、探索事实的中坚力量,为科学添砖加瓦,从而引领我们前行,摆脱后真相的噩梦。获得的结果又将是更冷静的见解、更深入的现实、更坚实的事实基础,以此点亮未来的道路。尽管资助大环境十分紧张,但仍存一线希望,将有可用资源支持研究。幸运的是,美国国会通过且前总统于2016年12月签署的“21世纪治愈法案”将向NIH捐赠48亿美元,用于癌症、精准医学和大脑科研活动。国会将需要每年批准资助,我们只能希望这将有助于研究。另一则好消息是,英国自2020年起将每年发放20亿英镑(约合25亿美元)用于研发。我们必须努力前行并把绝望转化为行动。 国会将需要每年批准资助,我们只能希望这将有助于研究 但是我们必须注意到存在的重大障碍。我们的行业对新政府而言存在感很低,甚至毫无存在感。例如,当主要内阁成员已定时,尚无一位首席科学顾问入主白宫科学技术办公室。考虑到科学否认的总体氛围,尤其是在气候变化方面,我们也可预料到这一点。EPA的新负责人是一位科学怀疑论者,他过去曾请求EFA废除减少导致全球变暖的温室气体排放的法规。孤苦伶仃的科学家们以及我们这个星球的爱好者们必须调动起来迎战这一新现实。 由于在国际舞台上存在不安分的分歧流派,情况变得更为糟糕。在与会的195个国家的代表就减少温室气体排放达成协议时,也存在从“2016年巴黎气候协议”中退出的不安分声音。其它194个国家将如何看待这个地球上最强大且身为气候变化最大来源之一的国家?为了推波助澜,关于全球变暖的科学共识被描述为捏造用于削弱美国经济竞争力的中国骗局。当然,中国反驳了这些荒谬的指控。从积极方面来讲,加强我们的国际科学合作,从而令我们可以共同努力以实现联合科学发现并将世界打造为一个更美好的星球需要被提上科学议程。 或许最重要的是,除了沉心工作以外,我们还需要以能够被理解的形式向社会大众,尤其是孩子,传播科学信息。我们需要让他们了解科学的价值,是科学为预防和治疗疾病、净化水源和种植粮食,创建美好的经济未来并帮助人类远离愚昧提供了基础。