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内容提要

  1. 中国农科院团队通过大规模基因组分析确定马铃薯为番茄后代,研究结果刊载在《细胞》杂志上。

  2. 从群体水平看,人类生育子女的行为理应在概率上“性别平等”。但从个体层面看,后代性别可能因生殖衰老相关的生物学因素影响而出现概率倾斜,往往导致生育单一性别后代的可能性增加。

  3. 科学家发现,人面对病态面庞时,会变得更警觉,特定脑区的特定网络会被激活,免疫系统的反应近似被疾病感染时的状态。该研究结果于7月28日,刊载在《自然-神经科学》杂志上。

Cell:马铃薯竟然是番茄的杂交后代?!

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炸薯条配番茄酱是许多人的最爱小食,但应该不会有小伙伴从此二者相去甚远的风味中品悟出“原来马铃薯是番茄生的孩子!”

中国学者2025年7月于《细胞》杂志论证了这一惊人事实:现代栽培的马铃薯(

Solanum tuberosum
) 与番茄 (
Solanum lycopersicum
) 的亲缘关系极为紧密;番茄在大约 900 万年前的祖先,即当时生长于南美安第斯山脉的一种野生番茄,与另一 野生“类马铃薯 ”发生杂交,产出全新物种谱系,该物种最终发展为现今的马铃薯。

这里谈论的类马铃薯拉丁学名为

Solanum etuberosum
,虽然其地上部分与马铃薯几乎一样,但二者在泥土下的部分截然不同。马铃薯能长出富含淀粉的发达块茎,而类马铃薯只有细弱的地下茎。

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类马铃薯(左)与马铃薯的地上和地下部分对比

“从形态学上看,类马铃薯组一度被认为是马铃薯的直接祖先,是‘不结薯的马铃薯’。”新研究的团队负责人、中国农业科学院(深圳)农业基因组研究所专家黄三文说道。

但分子系统发育学分析显示,马铃薯组与番茄组的遗传距离更近,反而与类马铃薯组较远。

后来黄三文与学生张智洋大胆猜想“番茄是母本,类马铃薯是父本”的杂交起源论并着手寻找证据。当然,“想要找到证据不那么容易,信号不明显”。

番茄和马铃薯同属茄科植物,都是茄子和烟草的近亲,不过与它们有最密切遗传关系的还是类马铃薯。

黄三文团队分析了450个栽培马铃薯和56个野生种的基因组。新论文第一作者张智洋表示,这是迄今为止规模最大的野生马铃薯基因组分析之一。

他们发现,有两个基因对块茎形成至关重要:来自番茄的

SP6A
基因和来自类马铃薯的
IT1
基因。此二者单独作用时都无法带来块茎,但当它们结合后,就可产生相互作用,触发从地下茎 转化为 淀粉块茎的过程——就像标准马铃薯总会经历的那样。

马铃薯继承了双亲稳定的基因组合,成为强健耐逆的植物,其块茎能储存能量,助植株度过寒冬或干旱,并实现无需种子或传粉者的无性繁殖——新植株直接从块茎上的芽眼萌发生长。

随着安第斯山脉不断抬升,营养丰富的块茎帮助马铃薯持续适应更高海拔环境,在新栖息地繁衍生息,发展、壮大、扩散,其多样性自然也呈现爆发式增长。后来人类对多个野生种进行驯化,筛选出那些具有大型可食用块茎的品种。

由于当前的类马铃薯已分化过远,难以再作自然杂交,研究人员正探索人工培育新品种的途径。

黄三文透露,他们已开展让马铃薯实现杂交种子繁殖的科研工作,同时尝试把

IT1
等马铃薯关键基因导入番茄以令后者形成块茎。

资料来源:

原来生男生女的概率并不总是50%

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有的父母只生女儿而另一些家庭则只添男丁的现象,或许并非运气使然,因为在特定情境下,部分父母就是存在生育单一性别后代的生物学倾向。这是7月《科学进展》(

Science Advances
) 杂志报道的新发现。

研究作者豪尔赫·查瓦罗(Jorge Chavarro)等人指出,虽然从整体人口来看,生男孩或女孩的概率近似抛硬币,但落到个体层面——不少父母,尤其是那些较晚生头胎的人群,后代性别的可能性会向一边倾斜。

从理论上讲,生男生女的概率五五开。因为至少在孕育生命的最初阶段,携带X染色体和Y性染色体的精子细胞比例均等,而性染色体是决定人类性别发育的主要(尽管并非唯一)因素。但身为生殖流行病学家的查瓦罗及其哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的同事更关注常见于现实的现象,即许多家庭会连续生下同一性别的多个子女。

他们开展调查,整合了美国“护士健康研究”(Nurse’s Health Study)项目的数据。这是一项于1970年代启动并持续进行多年的流行病学系列研究,记录并分析了1956年至2015年间超过58000人的妊娠及分娩记录。

数据显示:其中约1/3的家庭的所有子女均属同一性别;生育3、4或5个同性别子女的家庭数量明显超过基于“男女五五开”前提的预期值。

查瓦罗认为,从个体层面看,上述每个家庭可能都在生育子女性别方面有某种“独特概率”;当然,不同家庭呈现不同数值的概率。因此从人群层面看,生孩子这件事可以达成性别平衡。

需要指出,鉴于有些家庭可能在多次生下同一性别的孩子后,选择继续生育以求获得不同性别的后代,另一些家庭则可能因子女成双而停止要孩子,研究者要排除这些因素对统计分析的影响。可即便排除,他们仍发现家庭内部存在“性别聚集”——尤其对于生第一胎时年龄较大的人群,此现象更为显著。

母亲年龄大,意味着会有更多与生殖衰老相关的生物学因素影响生育过程,结果则可能是生育单一性别后代的概率增加。查瓦罗等人举例说明:

在育龄期女性阴道环境可能随年龄增长而偏向酸性,这似乎利于携带X染色体的精子存活;X精子比Y精子稍大,且可能含更多缓冲性化学物质以适应酸性环境。

另一个影响因素是卵泡期,即卵子排出卵巢前的准备阶段,它会随年龄增长而缩短,从而可能导致宫颈黏液或输卵管液环境更利于携带Y染色体的精子存活。

最终影响性别偏向的程度,取决于个体年龄增长的过程中,哪些生物学因素占据主导地位。

查瓦罗团队还分析了部分参与者的基因数据,并确定两处与生育单一性别后代相关的遗传变异:一种关联全男后代家庭,另一种关联全女后代。

目前尚不清楚这些基因的具体作用,已知的是它们与生殖特征无关。

资料来源:

看到病人的脸,免疫系统就会激活

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《自然-神经科学》(

Nature Neuroscience
) 杂志 7 月 28 日报道一项最新发现:当参与实验的志愿者通过虚拟现实观察到他人呈现病态的面容时,其大脑中与个人空间监控和威胁检测功能相关的脑区活动会出现变化;此外,其血液内某些免疫细胞的活性也有增强。

根据论文介绍,共有248名参与者在VR中观看似人脸的影像向自己靠近,其中部分虚拟形象带有明显病态特征,如咳嗽或皮疹,另一些则呈现恐惧或中性表情。

新研究的主要作者之一、瑞士洛桑大学神经科学家安德烈亚·塞里诺(Andrea Serino)表示:

VR病态脸进入个人空间导致参与者对脸部触碰有更敏锐反应,这表明其处于高度警觉状态。

而脑部扫描显示,负责个人空间监控功能的脑区对病态脸的反应不同于对中性或恐惧面孔的;用于感知环境重要事件的“突显网络”也被激活。

“这两处神经系统对病态VR形象的反应模式有特异性。原因可能是此类反应源于感染风险,而非一般性威胁。”

至于更令人惊讶的血液检测结果,另一位论文作者、日内瓦大学免疫学家卡米拉·扬杜斯(Camilla Jandus)解释道:

血检显示,看到病态脸的参与者体内先天淋巴样细胞活性增强。此类细胞作为免疫系统的前沿响应者,能向其他免疫细胞发出警报。“在没有病原体侵入人体的情况下,出现如此水平的免疫激活出乎预料。”

为证明上述变化与真实感染反应相似,塞里诺与扬杜斯等人将相关数据与人体对流感疫苗的免疫反应进行对比,结果如扬杜斯所言——“疫苗引发的先天淋巴样细胞激活模式类似接触了VR传染病患形象的志愿者的表现”。

相关脑回路可能通过下丘脑-垂体-肾上腺轴——一个由控制应激反应的脑区和腺体组成的网络——影响免疫系统

塞里诺指出:“我们发现下丘脑在感染威胁期间会增强与突显网络的连接。”

新发现未来或可应用于提升疫苗反应或增强特定药物疗效。“例如流感患者服用扑热息痛时,可通过VR技术调节免疫系统反应来增强药效。”塞里诺说道。

当然,现有成果距离实际应用相当遥远,因为人体免疫系统极为复杂、充满未知,而作者团队的免疫反应分析还比较初级,仅关注了两种免疫细胞,即先天淋巴样细胞和另一种名为自然杀伤细胞的白细胞(后者未出现变化)。科学家需要更全面了解其中机制。

资料来源:

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