环境

将来可能会出现更多专门叮咬人类的蚊子

埃及伊蚊在全球热带地区具有入侵性，在那里，对人类宿主和栖息地的强烈偏好使它们成为重要的疾病传播媒介。但在撒哈拉以南非洲地区，人类对它们的吸引力差异极大。基于埃及伊蚊来自非洲的事实，而且了解到非洲的许多蚊子不喜欢咬人，研究者问了几个简单的问题：哪里的蚊子特别喜欢人类?它们会更喜欢叮咬别的动物吗?为了回答这些问题，研究者使用特殊的陷阱收集了来自撒哈拉以南非洲27个地点的多个户外位置的埃及伊蚊卵。回到实验室，研究者测试了每种蚊子对人类和其他动物（包括豚鼠和鹌鹑）气味的偏好。结果显示，生活在密集城市的蚊子比生活在农村或野外的蚊子更容易被人类吸引。但这只适用于特别密集的现代城市，因此不太可能是某些埃及伊蚊进化成专门叮咬人类的最初的原因。此外，研究者还发现栖息在干旱季节较长、较热地区的蚊子对人类气味的偏好较强。进一步研究发现，集中在基因组几个关键部分的基因，推动了蚊子叮咬偏好的进化转变。基于此，研究者分析了近期的气候变化和城市增长将如何影响蚊子将来的行为，结果显示，在未来30年里，在撒哈拉以南非洲的许多城市，快速的城市化进程可能会促使更多的蚊子叮咬人类。（Current Biology，2020，30,1-10）

羊驼和美洲驼的驯化起源机制

安第斯山脉号称“南美洲脊梁”，是重要的物种驯化摇篮之一，许多驯养动物起源于此，其中包括羊驼和美洲驼这两个具有经济价值的骆驼科驯化物种。它们对于安第斯地区的经济和生活十分重要，羊驼毛可作为优质毛织品的原料，美洲驼是当地的主要驮畜之一。羊驼和美洲驼究竟由哪些物种如何驯化而来，在国际上存在争议。基于考古或形态学的研究认为，羊驼驯化自原驼、骆马或美洲驼和骆马的杂交，美洲驼则驯化自原驼；而基于少量分子标记的一些研究表明，羊驼驯化自骆马，美洲驼驯化自原驼。近期，研究者采集了安第斯山脉4 个相关物种28 个个体的血液样品，通过对全基因组序列的分析和系统发生树的构建，发现羊驼起源于骆马，而美洲驼则驯化自原驼。为了回答羊驼和美洲驼起源为何在以往存在争议，研究者通过对遗传结构和局部祖先推断的分析发现，两个物种之间存在大范围的不对称基因渐渗现象：羊驼中高达36%的基因组成分来自于美洲驼的渐渗，而羊驼渗入到美洲驼的基因组比例仅为5%。这应该是造成以往相关研究存在争议的主要原因，因为线粒体DNA、微卫星或Y 染色体上的分子标记无法从全基因组水平上揭示这一现象。为了进一步了解羊驼和美洲驼在驯化史上发生了什么故事，研究者通过对两个方向的渗入片段构建“重组－衰减”模型，发现渐渗发生的时间大约为500年之前，与1530年代西班牙殖民南美洲时期相吻合，从驯化起源的角度揭示了西班牙征服南美洲后对当地传统畜牧业管理方式所造成的改变和冲击。（Genome Biology，2020，21：159）

东亚板块拼合史

长期以来，大多数古地理重建中泛大陆在二叠纪（2.5 亿年前）已经基本成型，但是关于东亚的各个板块是在什么时候与泛大陆连成一体的却众说纷纭。过去争议中的一个关键问题是华北板块何时与华南板块相连，根据大别山、秦岭的研究一般认为是在三叠纪中晚期才完全拼合。虽然在华南没有二叠纪的四足动物化石记录，但是在老挝发现了与我国华北二叠纪晚期动物群接近的二齿兽类、迟滞鳄类，支持早在二叠纪（2.52 亿年前）印支板块就已经通过华南板块与华北板块相连了。这证实了早期依据古地磁研究提出的观点。生物演化都要有基础，而且每个单系的类群都有共同的祖先，即一次性演化出来，再扩散开去。根据早期记录，华北板块、华南板块在石炭纪缺乏四足动物，那么可以推断二叠纪的四足动物化石应该是从外地迁徙而来的。而且如果是一个完整的动物群，应该是在有陆路通道以后才能够迁徙。这就可以用相应的化石来重建大陆拼合的时间。研究者根据甘肃玉门大山口动物群推断，大约在2.66 亿年前，甘肃玉门所在的北山——阿拉善地体，已经与泛大陆主体相连。之前的古地理重建研究综合了古地磁、构造、沉积等方面的资料，而拼合时间则来自于对沉积岩和变质岩的研究，然而之前的研究没有考虑四足动物的分布。这次的研究结果从不同角度提供了古大陆重建的新证据，是更为直接、可靠的。（Earth-Science Reviews，2020,207：103215）

一直很湿润的地球

地球是太阳系中唯一表面存在液态水的行星。这是地球的一个重要特征，因为水在生命的起源和发展中扮演了重要角色。但这些水是从哪里来的、地球的水含量有多少等问题一直困扰着人们。传统观点认为，地球的组成部分应该是干燥的，因为它们来自太阳系内部，在行星形成过程中，那里的温度太高，导致水无法凝结并与其他固体一起积聚。因此，人们通常认为水是在地球形成的最后阶段，由彗星或太阳系外形成的水合小行星运送到地球的。顽火辉石球粒陨石被认为是原始太阳系星云凝聚产生的物质，没有被整合和化学修饰成行星一部分，并与地球上的岩石具有相似的同位素组成。顽火辉石球粒陨石很可能参与了地球的形成，是聚集并最终形成行星的物质类型的最佳代表。近期，研究者测量了13 个顽火辉石球粒陨石中的氢含量以及同位素氘氢含量之比，发现顽火辉石球粒陨石的氢含量远大于此前设想，而其氘氢含量之比则接近于地幔水平。结合宇宙化学模型分析，研究者认为，地球上的水可能起源自顽火辉石球粒陨石向地壳和地幔中释放的氢。而参与地球形成的顽火辉石球粒陨石中氢含量很高，其释放的氢足以形成至少3 倍的地球海水。这样看来，地球可能是由一种既含有足够的水又具有恰当同位素组成的物质形成的，这些物质可以解释今天几乎所有的水。此外，大气中大量的氮（地球大气中最丰富的成分）也可能来自顽火辉石球粒陨石。因此，地球可能一直是湿润的，这对生命的发展至关重要。如果水从一开始就是地球的组成部分，那么就不需要太阳系外的物质来解释地球上的大部分水了。因此，这一发现可以对人们理解早期太阳系的动态和过程产生影响。（Science，2020，369：1110-1113）