80万年前大气中二氧化碳和甲烷浓度 

 

束缚在南极Vostok和EPICA Dome C冰芯中的气泡，提供了过去65万年间大气二氧化碳和甲烷水平的组合记录。现在，大气二氧化碳和甲烷浓度的记录又被延伸了两个完整的冰川周期，达到80万年前。新的数据来自Dome C冰芯最低的200米。该冰芯向下到达仅在基岩之上几米处，深度为3270米。两篇论文手机版了对这一深层冰芯的分析结果，其中包括迄今为止在一个冰芯中所测量到的最低二氧化碳浓度。大气二氧化碳在全部8个冰川周期中与南极气温强烈相关，但在距今65万年和75万年间浓度显著较低。封面所示为来自南极另一冰芯的一部分，深度为120米。

 

很多自然生物和物理系统随着气温的升高正在发生变化。这样的变化至少从1970年开始已经在所有大陆和大部分海洋发生。本期Nature上的一篇Article论文第一次将所观察到的变化与人类诱导的气候变化正式联系了起来。该研究是一项环境分析研究，它所采用的数据库比IPCC最近的手机版更大，并且将土地利用变化和其他因素也考虑了进去。本文作者们得出的结论是，人类活动诱导的气候变化正在全球范围内影响物理和生物系统。但正如Francis Zwiers和Gabriele Hegerl在为本文配发的News & Views文章中所指出的那样，这一基于joint attribution原理的证据缺乏统计上的确定性，这种确定性可以由将人类活动与所观察到的变化直接联系起来的“端到端”模型来提供，而不是通过对气候系统的效应来提供。

 

来自旅行者、伽利略和新地平线探测器的成像数据被用来绘制木卫二表面上一系列弯曲同心槽的分布图。这些同心槽长度可达几百公里，深度可达1.5公里，其中最大的几乎完全是环形，它们以前在太阳系中从未见过。极漂移（由木卫二浮动的外层冰壳相对于其下面的核心所发生的重新取向引起）曾被认为是造成木卫二表面上很多大尺度特征中其中一些的一个可能的原因，但一直没有发现能与全球规模的漂移会诱导产生的构造压力模式很好匹配的全球规模的特征。不过这些新的特征是不同的：它们与一次80度的极漂移事件引起的构造压力模式能够极好地匹配。这也许是木卫二上这一过程的第一个确凿证据，并且有助于支持关于土卫二上存在类似转动的观点。

 

 

对光—物质相互作用的严格控制，可在一个半导体微腔中以纳米尺度实现。半导体材料中的激子与在微腔中振荡的光子之间的强耦合产生新的半光、半物质的准粒子，被称为偏振子。偏振子的独特性质（产生奇异的激射和量子凝聚效应）有可能产生新一代粒子发射器和半导体激光器。偏振子激射和非线性已在光学实验中得到演示，但如果能够演示由电驱动的偏振子光发射装置的话，在技术上将会很有意义。现在，这一点已经在一种砷化镓二极管中做到，该二极管能够从处在相对来说比较高的235K的温度下的偏振子中直接发射光。本文作者认为，他们所取得的发现是朝着实现具有前所未有特点的新型超高效偏振子装置所迈出的重要一步。

 

 

人们早就知道，很多种动物能够相对于地球的磁场来确定它们自己的方向。问题是：它们是怎样做到这一点的。对某些物种，有证据表明，磁铁矿颗粒被用作探测器。而对其他物种，磁取向似乎涉及眼睛，很可能是通过对一个光明升手机反的磁调制来进行的。但鉴于地球磁场比较弱，我们并不知道这种调制对任何明升手机体系是否都有可能。现在，Maeda等人发表的证据表明，弱磁场能够以所预料的方式调制光明升手机反应。他们所用的模型体系完全是人工的，温度也相当低，但却说明了问题，而且这些研究人员现在又有信心来寻找真实世界中动物定向和迁徙所采用的机制了。

 

 

发育中的肢芽有一个小的山脊状结构，被称为“顶端外胚层山脊”（AER），它能产生控制肢体沿近—远端轴线（从上肢到指尖）发育的信号。成纤维细胞生长因子（FGFs）已知是AER信号，但由于在小鼠AER中表达有4种FGFs，所以人们一直难以了解它们的作用。Mariani等人利用基因方法从小鼠的肢体中将不同FGFs组合删除，从而揭示了每种FGF对总AER-FGF信号的贡献。在4种AER-FGFs中，只有一种，即Fgf8，被发现是正常肢体发育所必需的。这个发现否定了人们长期所持的一个观点：在后肢AER中所表达的另外3个FGFs基因和Sonic hedgehog基因之间有一个正的反馈环。他们还首次提供了这样的遗传证据：AER-FGFs对确定肢体成形来说充当远移因子的作用，说明FGFs在成形分子中扮演一个角色。他们还提出一个模型，该模型将新获得的发现与近年来发表的另外几篇有争议的论文综合了起来，后者是关于渐进带的确凿性与肢体发育的“早期分化”模型之间的关系的。

 

(田天/编译，更多信息请访问)