1、进化研究在基因层次方面取得重要进展

但进化论受到了“智慧设计论”的严酷挑战,进化论的反对者甚至要颠覆科学理论的概念基础。同时科研人员们也为维护进化论的权威性做出了不懈的努力,他们仍然发现了许多能够证明进化论的新成果。

2、行星探索此起彼伏

2005年,人类的宇宙飞船和探测器纷纷奔向月球、水星、金星、火星、土星、彗星以及太阳系的周边,且己成功抵达某些行星,而有些则处于探索之中。最引人注目的,也许是欧洲“惠更斯”探测器在土星最大卫星,土卫六(即泰坦)上的成功着陆。

3、植物研究领域硕果累累

植物分子生物学家找到了引起植物季节性发育的信号;一项研究还发现了刺激开花的基因,还有一项研究发现了令人惊异的隐藏式RNA等等。

4、中子星所引发的剧烈碰撞

2004年12月27日,科学家接收到来自银河系中心及其附近的强辐射脉冲,它可能是一次伽玛射线的爆发,这被认为是由两个古老的中子星或一个中子星和一个黑洞的快速碰撞所产生的。

5、发现大脑回路与疾病之间的联系

2005年的几项医学研究揭示了精神分裂症、抽动秽语综合症以及阅读困难等疾病的根源。

6、探寻地球的起源

天体物理研究人员在2005年再次观察了被怀疑是太阳系中早期物质的地球岩石和陨石。研究发现,它们的原子结构与太阳系的早期物质有很大不同。

7、绘出细胞蛋白质详图

科学家们描绘出了电压控制的“钾通道’’,这是迄今为止所获得的分子最高分辨率的图像。这些通道是负责钾离子进出细胞的守控蛋白质,它们在神经和肌肉功能上的作用,与晶体管在计算机中的作用是相同的。

8、气候变化的新证据

科学家找到了越来越多的全球气候变暖与人类活动密切相关联的新证据,其中包括深海海水变暖、热带风暴次数频繁、北冰洋冰盖继续减少以及鸟类迁徙方式的改变等等。

9、细胞信号研究更上一层楼

科学家同时跟踪了多个细胞信号网络的输入和输出,逐步了解到了细胞是如何应对其周围化学和环境信号的过程。

10、为世界首座国际热核实验堆定址

参与世界首座国际热核实验堆项目国际合作的6个国家,在2005年一致同意将国际热核实验反应堆建在法国南部的Cadarache。

关于月球的解释

关于月球的成因,最合理的理论是碰撞论(Great Impact),或者更通俗点就是大撞击(Big Whack)引发的。这种假说认为,在地球形成后不久,一个与火星差不多大小的物体撞上了地球,撞击时撕裂的物质迸射到太空中,并逐渐聚拢最终形成了月球。

行星学家认为,如此巨大的撞击将会释放出巨大的能量,于是便产生了大熔化(Big Melt)。而月球形成时产生很高的热量,以致将其本来应该固化的外表层熔化成了岩浆的海洋。

然而,科学家目前还不能精确地确定撞击和熔化发生的时间。从“阿波罗”太空任务带回地面的月球岩石样本,通过放射性技术的测定,其中最古老的样本为42. 9亿年到45. 6亿年,时间跨度约为2. 7亿年之长。

现在,一支由欧洲科学家组成的科学家小组使用了一种不同的放射性测定技术,旨在获得更精确的测量数据。该技术基于铪元素向钨的一种同位素衰变的过程。

不久前发表在《科学》在线的一篇论文中,欧洲科学家们报告说,大撞击及其之后的聚拢发生在45. 37亿到45. 17亿年前,时间跨度为2000万年,也就是在太阳系形成之后的3000万到5000万年间。

论文的第一作者索尔斯坦 · 克拉因(Thorsten Kleine)博士是苏黎世瑞士皇家科学院成员,他认为铪钨测量法是“一种非常适于分析行星吸积的测试方法。”不过到目前为止,对月球岩石使用这种技术依然有点困难。因为辐射到大气稀薄的月球上的宇宙射线会将岩石中的钽元素转变成钨同位素。

克拉因和他的同伴初步解决了这个问题。不过他们检测的不是岩石本身,而是岩石中的一些纯金属成分。这些金属不包含钽,因此所有的钨同位素都来自于铪的衰变。

克拉因说:他们仍然不是特别清楚岩浆究竟经过多长时间才凝固。“我们只能说,它要比2000万年的时间短。”这项工作在理论上支持了碰撞假说。

蚂蚁的“别过来”信号

跟聪明的童子军一样,当一只蚂蚁闯出一条通往食物之路时,在身后会留下追踪标记——生物信息素,以此来告诉其伙伴它们走的路是对的。不过,当一个觅食的蚂蚁没有找到食物时会发生什么呢?它的同伴们又是如何知道要绕开它走过的路呢?

英国谢菲尔德大学的艾尔瓦J. H. 罗宾逊(Elva J. H. Robinson)及其同事发现了蚂蚁同样也会留下“别过来”的追踪信号。他们在《自然》上报道称,这些信息素仍然会沉积在岔道上,以此提醒同伴哪条路上有食物。

研究人员用小黄蚁(蚂蚁中的一种)这种普通昆虫做了实验。他们将实验分成两组,每组中的蚂蚁分别从纸上经过前往两个不同的地点。在第一组到达的地点放有食糖,而另一组没放食物。然后,研究人员将第二组蚂蚁走过的纸(即没有食物的路线)移至第一组蚂蚁行走的路线上(即通往食糖的路线)。

结果他们发现,第二组蚂蚁避开了纸上的路线,要么继续沿着另外一条路线走,要么掉转头来往洞穴跑。因为第一组中的蚂蚁在纸上留下了生物信息素,以此提醒其他的蚂蚁。

通过实验,研究人员总结到,信息素这种能“事前告知”的化学信号使得蚂蚁能更有效地搜寻食物。

鸟儿因不速之客而改变

科学家总是在寻找关于自然选择的具有绝对说服力的例子,来说明哪些物种的进化和改变缘于环境、疾病、气候或者其他什么因素的影响。但是移除了自然选择的压力,同样会产生进化。

有这样一个案例看似是关于非洲乡村的织布鸟的。麻省理工学院生物学家大卫 · C · 拉蒂(David C. Lahti)在美国《国家科学院学报》中提到,两种岛屿系织布鸟种群在缺乏选择压力的情况下已经有了进化的结果。

在非洲的一些地方,diederik布谷鸟最让织布鸟头疼。布谷鸟(寄孵鸟)产下的蛋跟织布鸟非常相似,不仅如此,它们还跑到织布鸟的窝里生蛋。布谷鸟的蛋最先孵化出来,而其他的鸟蛋则被布谷鸟扔到了鸟巢外面。

针对这种情况,织布鸟通过改变其鸟蛋的外观进行回应——改变鸟蛋的颜色或者是斑点图案。尽管对于单独的一窝鸟蛋来说变化很小,但是对于整个鸟群来说,变化则是显著的。这让织布鸟很容易就辨认出外来的鸟蛋。

但是在没有布谷鸟出现的地方情形又是怎样的呢?曾在密歇根大学时期,拉蒂就到过毛里求斯(一个世纪前引入了织布鸟)和位于西印度群岛的海地岛(织布鸟繁衍了两个多世纪)上进行了研究(这两处的岛上都没有布谷鸟这种寄孵鸟)。

拉蒂在这两处发现,由于长久以来一直都没有布谷鸟的存在,鸟蛋的外观一致性以及鸟群的变异程度都大大简化了,特别在毛里求斯岛上,简化的程度更大。拉蒂提议道:缺乏自然选择的压力也将导致进化的转变。