Resonant interactions and chaotic rotation of Pluto’s small moons
冥王星小衛星混亂的旋轉與共振幹擾
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14469.html
四個小衛星——冥衛五斯提克斯（Styx）、冥衛二尼克斯（Nix）、冥衛四科伯羅斯（Kerberos）、冥衛三許德拉（Hydra）——共同沿著近圓形、近赤道的軌道圍繞著冥王星和它最大的衛星卡戎（Charon）組成的「雙行星」旋轉。新的觀測證據揭示了有關冥衛四（Kerberos）和冥衛五（Styx）的新發現。本文認為，冥衛五斯提克斯（Styx）、冥衛二尼克斯（Nix）和冥衛三許德拉（Hydra）被束縛在了一個三體軌道共振中，讓人想起了連結木衛一（Io）、木衛二（Europa）、木衛三（Ganymede）的拉普拉斯軌道共振。多個天體的重力擾動給這個本應無比穩定的系統帶來了混亂。冥衛二（Nix）、冥衛三（Hydra）和卡戎一樣，擁有明亮的表面，而冥衛四（Kerberos）則要黑得多。由此產生了一個問題，這樣不同起源的衛星系統是如何形成的？冥衛二（Nix）、冥衛三（Hydra）的自轉都無比混亂，這是受到冥王星和卡戎互相繞轉時產生的大扭矩所造成的。
A prefrontal–thalamo–hippocampal circuit for goal-directed spatial navigation
前額-丘腦-海馬體迴路控制目標導向空間導航
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14396.html
空間導航需要或許當前位置與目標位置之間的關係信息。海馬神經元的活動反映了這種關係，它不僅代表瞬時的位置，也代表通向目標地點的途徑。然而，關於海馬體獲取目標方向信息的方式，目前仍認識尚淺。本文報導了一個前額-丘腦神經迴路，是海馬體在環境中描繪路線或途徑時所必需的。我們在內側前額葉皮質（medial prefrontal cortex）、丘腦連結核及小鼠海馬體的CA1區域均發現了依賴於軌跡的信號發射。連結核的毀損或光基因沉默都大大降低了依賴於軌跡的CA1發射。而軌跡依賴活動在CA3中幾乎不存在，也並不接受連結核的輸入。數據表明，來自內側前額葉皮質並經由連結核的信號發射對目標導向行為中對未來路徑的表現至關重要。數據同時指出，丘腦是大腦皮層與導航相關的區域間遠程信息交流網絡中的一個重要節點。
Observation of the rare Bs0 →µ+µ− decay from the combined analysis of CMS and LHCb data
基於CMS和LHCb數據聯合分析對稀有衰變反應Bs0 →µ+µ−的觀測
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14474.html
粒子物理標準模型描述了基本粒子，以及它們之間的強、弱和電磁相互作用。它對一些可測量作出了精確預言，可以通過實驗進行驗證。人們對奇異B介子和B0介子衰變成μ+和μ-的概率，或者說分支比，特別感興趣，因為這些分支比對可拓展標準模型的理論十分敏感。標準模型預言，Bs0→μ+μ-和B0→μ+μ-的反應十分稀有。前者在十億個Bs0介子中只發生大約4次，而後者在一百億個B0中只會發生一次。觀測到的反應分支比和理論預測值的差異，將為標準模型的拓展提供方向。在位於CERN的大型強子對撞機（LHC）開始運行之前，我們沒有找到關於以上任一種衰變模式的證據。分支比的測量上限比標準模型的理論預測值大了一個量級。CMS和LHCb合作組對2011年所做的質心系能量為7 TeV，以及2012年能量為8 TeV的質子-質子對撞數據進行了聯合分析，找出了對μ+μ-衰變的首次觀測，統計顯著性超過了6。這是目前為止，對該分支比的最好觀測。此外，合作組還找到了一些統計顯著度為3個標準差的µ+µ−衰變證據。這兩個測量在統計上都和標準模型兼容，也適合加上嚴格約束的標準模型外的理論。LHC將在2015年繼續採集數據，記錄質心系能量為13 TeV的質子-質子對撞數據，在這麼高的能量下，Bs0和B0介子的產率將提高大約1倍，這將使這些對標準模型的關鍵檢驗的實驗精度進一步提高。
Greenland supraglacial lake drainages triggered by hydrologically induced basal slip
水文誘導的基面滑移導致格陵蘭島冰面湖排水活動
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14480.html
在冰面湖底部，水流驅動的裂隙延伸會將大量地表融水迅速帶到格陵蘭冰蓋底部。這種排水活動會導致冰蓋出現暫時性的加速移動，並為形成小水溝，成為更多的頂底融水傳輸通道，在整個融冰季節發揮作用。儘管現已確定，裂縫必須全部注滿水才能抵達河床，但其在湖底引起水壓裂活動的精確作用機制還尚為人知。本文發現，在格陵蘭冰蓋西部的一個湖泊中，排水之前會出現6~12小時的冰蓋抬升和/或增強的基面滑移作用。通過密集的全球定位系統（Global Positioning System, GPS）網絡進行觀察，本文確定了2011-2013年間三次快速排水活動之前、之中和之後的冰蓋基底融水分布狀況，每一次排水都會產生張應力，導致湖底的水壓致裂活動增強。本文假設，這些破裂與融雪水通過附近的冰川鍋穴系統（moulin system， 連通冰蓋表面與底部的垂直通道）流入基底有關。此結果說明，如果湖泊在較少裂縫、水滲透性較差的冰蓋中心地帶形成，由湖泊排水壓裂導致的成冰蓋頂底通道的活動就會受到限制。
Anomalocaridid trunk limb homology revealed by a giant filter-feeder with paired flaps
一種具有成對鰓瓣的大型濾食性生物揭示了奇蝦軀幹肢的同源
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14256.html
古生代的特異性埋藏化石為節肢動物的起源提供了重要線索，近期的發現更是將重點研究重點聚焦在系統發生與器官同源上。這些研究的一個重要對象就是奇蝦。奇蝦是幹群節肢動物的一個譜系，其特殊的外表形態為早期節肢動物關係及寒武紀生態的研究提供了重要信息。儘管近期的工作重點主要在奇蝦類的頭部，但其軀幹的特性一直備受爭議。本文描述了一塊 新的奇蝦標本，來自摩洛哥早奧陶世Fezouata生物群的。該標本不但現實出保存完好的頭部附肢，提供了關鍵的生態數據，還表現出奇蝦類軀幹鰓瓣的特徵，揭示了它們與節肢動物軀幹肢的同源性。新材料顯示出每個體節都分別長有背部與腹部鰓瓣對的特徵，且背鰓瓣對基部還長有一列剛毛片。與其他幹群節肢動物譜系的對比結果顯示，奇蝦類的腹鰓瓣與葉足動物的步行肢及原始節肢動物雙肢型附肢的內肢是同源的，而背鰓瓣及相連的剛毛片則與有鰓類葉足動物（如Kerygmachela kierkegaardi和Pambdelurion whittingtoni［斜體］）的鰓瓣及「寒武紀雙肢型附肢」的肢節外葉（exite）同源。這一證據表明，奇蝦類代表了外葉與內肢融合為「寒武紀雙肢型附肢」之前的階段，證實了它們確實起源於原始戒指動物幹群，而不是節肢動物冠群或環神經蠕蟲（cycloneuralian worms）。與其他奇蝦類不同的是，Fezouata類群同時具有頭部附肢聚合以適應濾食性生活的特徵，以及超過2米的巨大體長，說明這是該譜系食性生態特徵的一個新方向。巨型濾食性奇蝦的演化很可能說明，在奧陶紀生物大輻射事件中，高度發達的浮遊生態系統已經建立起來。
Ancient proteins resolve the evolutionary history of Darwin’s South American ungulates
古蛋白質揭示達爾文南美洲有蹄類動物的演化歷史
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14249.html
南方有蹄類（South American native ungulates）包含大約280個屬。沒有任何一類最近滅絕的有胎盤類哺乳動物有那樣神秘的演化歷史。對於首先發現這一類動物的查爾斯·達爾文（Charles Darwin）來說，它們可能包含世界上「已發現的最神秘的動物」。如今和180年前一樣，大量問題都尚不明了。這些動物究竟有單獨的起源還是多個起源？它們起源於6620萬年前白堊紀與古新世過渡期的之前還是之後？它們是否可能屬於非洲有蹄總目（Afrotheria，包括象和海牛）而非勞亞獸總目（Laurasiatheria）下的真有蹄類（牛、馬及其近親）？形態學分析並不十分可信，因為有胎盤類的有蹄形動物具有普遍的趨同演化。使用古DNA的方法也不成功，可能是因為在亞熱帶和溫帶沉積物中，DNA會快速降解。本文採用第四紀晚期南方有蹄類中的箭齒獸（Toxodon, 屬南方有蹄目）和後弓獸（Macrauchenia，屬滑距骨目）骨質樣品中的蛋白質信息片段進行了分析。對於每個有蹄類，我們獲得了包含I型膠原蛋白 α1-和α2-鏈的90%的直接序列，代表了每個亞單基1140個殘餘胺基酸中的大約900個。通過將化石序列和現生可獲取的現生哺乳動物I型膠原蛋白基因轉錄子序列或質譜分析序列數據進行比對，本文推算出兩者的系統發生關係。得到的合意樹與近年來哺乳動物較高分類單元研究得到的系統發育樹相一致。箭齒獸與後弓獸組成一個單系群，其姐妹群並非非洲有蹄總目或其成員，而是奇蹄目冠群（Perissodactyla, 包括馬、貘、犀牛）。這些結果與至少部分南方有蹄類起源於踝節類（condylarths，古有胎盤類的一個並系群）的假說相符。隨著分析儀器和程序的不斷改進，蛋白質組可能帶來像基因組一樣的系統學革命，並可能追溯到更久遠的時間。
New cosmogenic burial ages for Sterkfontein Member 2 Australopithecus and Member 5 Oldowan
斯泰克方丹2號南方古猿與5號奧杜威人的最新宇宙成因核素埋藏年齡
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14268.html
南非斯泰克方丹（Sterkfontein）的洞穴填充物中含有世界上最豐富的南方古猿化石組合，包括較低層位中幾乎完整的骨架StW 573（又稱「小腳野人」, 『Little Foot』），以及較高層位中的早期石器工具。然而，由於洞穴填充物的複雜歷史背景，該地點的年代問題一直存在爭議。很多基於鈾鉛測年與古地磁地層學方法得到的測年數據近來廣受質疑，因為測年所用的流石填充到很多更早膠結而成的角礫巖所形成的空洞中，導致無法形成正常的地層層序。更早的宇宙成因核素測年方法具有很大的不確定性，由於沉積物改造的原因，也受到了一定質疑。本文採用宇宙成因的鋁-26和鈹-10進行等時線埋藏測年，發現含有StW 573的角礫巖並沒有經歷明顯的地層改造，是沉積於3.67 ± 0.16百萬年，比其中發現的流石要早2.2百萬年。因此，該骨架於東非發現的早期南方古猿阿法種（Australopithecus afrensis［斜體］）屬同一時代。本文還測定斯泰克方丹最早的石器為距今2.18 ± 0.21百萬年前，時間上屬奧杜威文化，與在南非Swartkans和Wonderwerk發現的石器類似。
Disruption of DNA-methylation-dependent long gene repression in Rett syndrome
幹擾Rett症候群中DNA甲基化依賴的長基因表達抑制
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14319.html
幹擾MECP2基因的表達導致Rett症候群（Rett syndrome, RTT），這是一種嚴重的神經系統疾病，並伴有自閉症特徵。MECP2編碼一個甲基-DNA結合蛋白，該蛋白被認為是充當轉錄抑制子發揮功能，但是儘管已有各種各樣的小鼠研究檢測Mecp2突變體［Mecp2斜體］的神經基因表達情況，關於MeCP2蛋白究竟如何調控轉錄過程至今沒有一個明確的模型。本文在MeCP2突變的小鼠模型和人類 RTT患者的大腦中都發現了全基因組範圍內長度依賴的基因表達水平上升。證據顯示，MeCP2通過結合長基因中甲基化的CA位點從而抑制基因表達，並且在缺乏MeCP2的神經元中，減少長基因的表達可以減輕與RTT相關的細胞缺陷。此外本文還發現，長基因作為一個群體，具有豐富的神經元功能，並且在大腦種被選擇性地表達。這些發現表明，MeCP2突變很可能能夠通過特異性地幹擾大腦中長基因的表達而導致神經功能紊亂。
Niche-induced cell death and epithelial phagocytosis regulate hair follicle stem cell pool.
幹細胞龕誘導的細胞死亡及上皮細胞吞噬作用調控毛囊幹細胞池
http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/full/nature14306.html
組織的穩態是通過細胞產生（生長）和清除（衰退）的平衡來維持的。與組織生長相反，組織衰退過程所需的細胞和分子信號目前尚不明確。為研究生理性的組織衰退，本文使用小鼠毛囊作為對象，因為這一組織具有固定的生長期和衰退期循環，並同時保持有一個幹細胞池，使組織可以永久再生。通過活體顯微鏡觀察小鼠，我們發現衰退期時大部分的上皮細胞通過兩種不同的機制被清除：上基部細胞的終末分化，以及基底細胞呈空間梯度的凋亡。此外本文還表明，基底上皮細胞共同作用為吞噬細胞，以清除鄰近的即將死亡的上皮細胞。通過細胞和基因消融，我們發現上皮細胞死亡是由外源性轉化生長因子（transforming growth factor, TGF）-β激活以及與間充質的相互作用而引起的。更重要的是，數據顯示，由於抑制衰退會導致具有再生能力的基底上皮細胞過剩，因此這種衰退會減少幹細胞池。此項研究揭示了維持組織穩態中與生長過程相互平衡的衰退過程的細胞行為及分子機制。
（來自nature.com。翻譯：彌生、王增妹、張程、趙歡、程孫雪子、江左其杲、夏璐、李拓圯；審校：程孫雪子、丁家琦）