基因决定蚂蚁是称职“植物保镖”

王方 编译

①尽管你可能不认可蚂蚁是令人生畏的保镖，但不能否认，蚂蚁在保护植物免受敌人攻击方面做了很多让人们印象深刻的工作。现在，加拿大多伦多大学的科学家们已经确认，到底是什么决定了蚂蚁比其他保镖更称职。

②科研人员对亚马逊热带雨林位于秘鲁境内的植物Cordia nodosa和亚马逊蚂蚁之间的关系进行了研究。他们发现，蚂蚁表达两种基因的水平显著影响了它们如何给宿主^①提供保护。

③蚂蚁和植物的关系是自然界互利共生现象的一个例子，即两个看似不同的物种以相互作用的方式使双方都受惠。互利共生的两个常见案例是授粉和传播种子，它们都涉及植物通过给动物提供食物奖励，吸引对方来执行重要任务。

④科学家认为，大约400种热带植物进化出被称为虫菌穴的特殊结构，用来收容蚁群以捍卫自身，主要针对的敌人是植食性昆虫。因为热带雨林中有很多这样的树栖蚂蚁，整个热带树木常被蚂蚁完全覆盖。虫菌穴给了蚂蚁一个个进化来的家，可能是因为它们能让植食性昆虫远离自己。由于蚂蚁吃了很多昆虫和其他节肢动物，也就减少了这些植物敌人在树上的密度。

⑤科研人员发现，当激活蚂蚁两个基因产物时，更多的工蚁被招募来攻击植食性昆虫，结果减少了对树木的破坏。工蚁的基因表达也与蚁群是否发现蚱蜢、树叶损失多少有关。

⑥以前，人们对于使蚂蚁成为比其他动物更称职的“植物保镖”的基因、分子机制都知之甚少。此项研究的结果表明了蚂蚁保护植物这一互利共生中的分子基础。有一天或许能帮助我们进一步了解，什么使某些动物在授粉、传播种子等其他互利共生关系中比其他动物表现更好。

（摘自《中国科学报》2017年9月27日，有删节）

注：宿主,也称为寄主,是指为寄生物包括寄生虫、病毒等提供生存环境的生物。

大脑也能永葆青春

①就在此刻，一个新的神经细胞正在你的大脑里生成。不管你是14岁、30岁还是70岁，这个神经细胞都在变成熟。它的树突和轴突不断延伸，树突接收神经信号，轴突则传出神经冲动……成了，读完上面几句话，新生成的神经细胞已经并入了你的神经网结。读完这篇文章，又会有十几个新的神经细胞并入神经网络参与积累新数据，包括这篇文章所传达的主要信息。美国哥伦比亚大学神经学教授约翰·曼的最新研究成果似乎为20世纪中叶以来人们激烈争论的一个问题画上了句号:在人的一生当中，大脑会持续不断地生成新的神经细胞，不论年龄。

②此前，科学家一直认为:在胚胎发育和孩童阶段，人的大脑迅速发育而一旦过了青少年时期，就不再生成新的神经细胞了，最后我们的大脑无可避免的老化与僵化。

③事实果真如此吗？20世纪下半叶，凭借一项繁复而精细的技术，科学家就已观察到相反的现象。他们将胸苷的放射性相似物导入实验动物大脑内，这样形成的新神经细胞会携带这种放射性标记，在动物死后也可识别。这项技术证明，在多种成年动物大脑的不同区域，神经细胞的生成一直在进行着。

④然而这种技术在人类身上实验有局限性。约翰·曼和他的团队借助标注神经细胞的抗体，尝试在刚去世的人的海马体中寻找处于成型不同阶段的神经细胞。对14岁到79岁不等的28名死者大脑进行实验，终于在2018年5月公布重大研究成果。

⑤首先，与在其他物种身上的所见相同，人类的神经细胞生成并未随着年龄增长而减弱。约翰·曼说:“或许我们出生时都携带着固定数量的神经前体细胞，若非疾病导致，这一储备可能要到80高龄以后才会枯竭。”

⑥其次，新神经细胞生成和活跃的位置，正是在海马体的齿状回（在学习时发挥作用的大脑构造）区域。研究证明，在人脑两侧的齿状回中，每天约生成1400个新的神经细胞。在形成后的第一个月，新的神经细胞对海马体的各种功能都产生重要影响，并参与认知再塑，之后就与原有神经细胞一同保障大脑的稳定，例如维持长期记忆。在生命的每一秒，这一过程都在持续发生，不知疲倦地应对着变化不休的环境，可见神经细胞持续生成能提高我们学习和适应能力

⑦再者，实验进一步探究出，影响神经细胞生的因素很多，但是持续学习与充满刺激的外部环境，更有利于神经细胞的产生。除此以外，比如压力、体力劳动或饮食结构等，也会影响神经细胞的生成。

⑧因此，年长者虽然多几条皱纹，只要乐于接受外界信息，不断学习，他们的大脑一样永葆青春。

小麦自曝身世：我的名字又叫“来”

①从西汉的张骞算起，丝绸之路已有两千多年的历史。实际上早在张骞之前，东西方就已经通过这条后来被称为丝绸之路的大通道互通有无了。

②让我们先远眺一下前丝路时代物种输入中国的最典型最珍贵的标本——小麦。迄今为止的考古发现证明，小麦的原产地是西亚、北非地区幼发拉底河和底格里斯河的两河流域。

③而中国发现的最早的小麦，出土于新疆塔里木盆地的小河墓地，东边就是著名的楼兰遗址。小河墓地的每座墓里，都随葬有一个草编篓，里面装的就有小麦。小河墓地距今约四千年，也就是说，早在四千年前，小麦就已经从两河流域传入。大约一千年之后，小麦的身影又出现于小河墓地以东的吐鲁番地区，这一地区的洋海古墓群中，随葬的植物、食品中就包括小麦。这一发现生动地描绘出小麦由西向东渐次传入中国的路线图。

④距今约三千年、出土于中原黄河流域的甲骨文中的“来”和“麦”这两个汉字保存了小麦由西向东传入中原地区这一弥足珍贵的历史信息。

⑤“来”的甲骨文字形（图1），像一株小麦的形状，上面的斜撇像成熟后下垂的麦穗，中间是麦秆，上面是左右对生的麦叶，下面是麦根。“来”的金文字形（图2），误将下垂的麦穗之形变为一横，而且表示麦茎的一竖还穿透了这一横，这就为字形的“讹变”埋下了伏笔。　　

⑥由此看来，“来”的本义是外来的小麦，后引申为来去的来。

⑦麦”的甲骨文字形（图3），上面是“来”，即麦子；下面是“夊”，也就是“止”的倒写，像一只脚趾朝下的脚。甲骨文中的脚都是有方向性的，脚趾朝下就表示从外而来，而“麦”的所有甲骨文字形，脚趾都朝下。因此整个字形会意为：麦子是从外地引进而来的作物。

⑧“来”和“麦”的甲骨文字形，再结合小河墓地和洋海古墓群出土的小麦这两个重大的考古发现，清晰地记录了小麦的传播密码。

⑨南宋初年，北方人大量迁移到长江以南，小麦的需求量急剧增加，小麦从此成为遍布中国国土的作物。