最大的细菌能有多大?一种新发现的巨型细菌能长到2厘米长,这相当于大肠杆菌个头的一万倍之多。这些体型细长的细菌生长在加勒比海地区的红树林落叶上。大约10年前研究者就观察到了这些肉眼可见的“细丝”,但过了5年之后他们才意识到这其实是种细菌。通过遗传分析,研究者确定这种细菌属于硫珠菌属,并将它称为“Thiomargarita magnifica”。
电子显微镜、断层扫描等多种检测证实,除了最顶端分离出的子代,这些平均长度近一厘米的“细丝”整体都是一个单细胞。除了惊人的体型,这种细菌还拥有包裹DNA的独特膜结构——这一发现模糊了原核生物与真核生物的界限。相关论文近日在预印本网站biorxiv上公布。6600万年前,希克苏鲁伯陨石坠向地球。可能正是这一撞击事件,导致了白垩纪末的大规模物种灭绝,所有非鸟类恐龙、翼龙、菊石和许多海洋爬行动物都消失了。
最近,我们对这一事件又有了新的了解——当厄运来临时,北半球的动物们可能正在过春天。科学家在美国发现了一些鱼骨化石,它们来自陨石撞击后立即死亡的鱼类,包括鲟科和匙吻鲟科。陨石撞向地球时,震动了大陆板块并引发巨浪,让不少鱼类被吞没活埋,当场死亡。此次发现的化石保存十分完好,研究者可以观察到鱼骨的季节性生长——就像树木的年轮一样,鱼类骨骼外部每年都会长出新的一层。
X射线断层扫描分析发现,这些鱼类的骨骼,在死亡这一年的生长停留在上升期,还未到达顶峰。碳同位素分析也证实,这些鱼类的摄食活动尚未到达高潮,它们的生长在某个春天戛然而止。在人类的大脑中,有一组神经细胞只会被歌声点亮。这组新发现的神经细胞位于听觉皮层,它们几乎只会对歌声产生反应,而对无人声音乐和说话声反应都很微弱。在相邻的位置,还有另外一组神经元会广泛地对各种音乐产生反应。
这一发现本周发表于《当代生物学》。研究使用了颅内电极记录的神经信号,并将它与核磁数据结合,使神经活动得到更精准的定位。研究受试者都是正好需要植入电极的癫痫患者。在监测病情之余,研究者让他们倾听了包括音乐、说话、敲击声在内的165种声音,并记录下相应的神经活动进行分析。目前,研究者正着手进行更多研究,探寻这些“歌声神经元”具体如何运作,以及它们如何在发育和演化过程中产生。
在下图中,我们看到的是目前已知最古老的一条裤子:它发现于吐鲁番地区的洋海墓群,距今约有3000年历史。现在,研究者们彻底弄清了这条裤子的制造工艺,还做出了它的复制品。这条裤子是为骑马设计的,由裤腿和裆片缝合而成,面料由羊毛线编织制成,当地干燥的气候帮助它完整地保存下来。研究显示,这条裤子的制作工艺相当先进:它结合了包括斜纹编织、纬纱缠绕在内的四种纺织技术。
研究团队通过现代织机再现了这些古老的纺织技法。裤子面料的纺织技术与编织图案起源于欧亚大陆的不同区域,它体现了文化传播与融合演变的过程。合成生物学家找到了变废为宝的新途径:他们改造了一种细菌,并利用它把工业废气变成有用的化学产品丙酮和异丙醇。
这项研究使用了一种产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum),它们进行合成的原料是炼钢产生的废气,其中含有二氧化碳、一氧化碳、氢气等成分。这种细菌原本就可以利用这些气体进行生物合成,但生产的化学物质种类很有限。而现在,通过基因工程改造,研究者成功为它们加入了生产更多“产品”的酶,并实现了中试规模的工业生产。
利用工业废气生产化学品不仅能够减少碳排放,还有望帮助化学工业摆脱对石油原料的依赖。