为什么有人睡得少还精力充沛
你有没有遇到过这样的人,他们每天只睡四五个小时,却精神焕发、精力充沛;而你睡满8小时,早上依然困得像被床绑架了一样?这真的不是因为意志力,而可能是基因在作怪。
最近,美国加州大学旧金山分校科学家发现了一种基因突变,很可能导致部分人天生就能“高效充电”,对睡眠需求较少。
这一发现要从本世纪初说起。当时,神经科学家和遗传学家傅嫈惠及其团队接触到一些每晚睡眠时间不超过6小时的人。他们对此感到好奇,于是便分析了一对母女的基因,结果发现了一种罕见的基因突变。这个基因有助于调节人类的昼夜节律,也就是控制人们睡眠—觉醒周期的生物钟。团队推测,这种变异可能就是导致这对母女睡眠需求少的原因。消息传开后,更多“短睡眠者”纷纷联系实验室:“我也睡得很少!快帮我查查DNA!”
20多年过去,傅嫈惠团队已经研究了数百位“短睡眠者”,并在4个基因中发现了5种可能的突变。而在最新研究中,他们又在一位“短睡眠者”的盐诱导激酶3(SIK3)基因中发现一种突变。这是一种蛋白激酶,会影响大脑神经元之间的信号传递。
团队仔细分析了这个人的DNA,结果显示,SIK3蛋白激酶存在一个点突变,即N783Y.为了证实,他们在小鼠模型中诱导了相同的突变。结果发现,与正常小鼠相比,突变小鼠的睡眠时间减少了约31分钟。对小鼠来说,这已经很显著了,要知道,小鼠非常嗜睡,通常每天睡眠约12小时。
更关键的是,这种突变在大脑突触处最活跃。傅嫈惠推测:“我们睡觉时,身体看似处于静止状态,但实际上身体远未闲着。而这种突变会进入‘夜间维护模式’,高效修复细胞、补充重要激素,并促进神经系统的重组,所以就不需要睡那么久。”
目前,科学家仍在探索这些基因如何影响睡眠。在天生睡眠时间短的人身上找到足够多的突变,就能帮助人们更好地了解睡眠的调节机制。
所以,如果你身边有人睡得少还精力充沛,别羡慕,他们可能是被进化选中的“基因变异者”。而你,可能只是……比较需要睡眠而已!张佳欣
冰川出现深色斑块
实为会加速融冰的微型藻类
冰川能够反射大量阳光,然而在积雪融化、裸冰暴露的区域,时常会出现深色斑块。这些斑块是冰川上的微型藻类生物所致,它们的生长繁殖导致区域性冰面变暗,从而降低了冰川反射阳光的能力,使冰层变暖并加速融化。该研究报告发表在近期出版的《自然通讯》杂志上。
在冰川这样恶劣的环境中,微型藻类是如何获取生存所需营养的呢?为了搞清楚这个问题,德国马克斯·普朗克海洋微生物研究所的劳拉·哈尔巴赫等人和丹麦奥胡斯大学科学家合作,对格陵兰岛冰盖进行了研究分析。
研究人员采取了一种新方法,可测量单个藻类细胞的营养吸收和储存情况。结果表明,即使冰川营养物质极少,微型藻类仍能快速生长并定期繁殖,因为它们能够高效吸收无机氮,并且擅长储存磷元素。哈尔巴赫指出,冰川上生存的藻类是真正的营养摄取冠军。
研究人员表示,格陵兰岛冰盖在全球气候系统中发挥着重要作用,冰盖融化会向海洋释放大量海水,显著提升海平面。然而由于全球变暖,越来越多的冰川积雪正在消失,暴露出来的冰层为藻类创造了可定期繁殖的条件,进而导致冰层加速融化。在格陵兰岛西海岸,大约10%的冰层融化都是由微型藻类造成的。杨 艳

河水营养过剩致藻类激增,耗氧量增加。综 图
地球淡水正在“缺氧窒息”
“与人类活动和气候趋暖有关”
河流、溪流、湖泊等内陆淡水系统与人类一样,也需要氧气。荷兰乌得勒支大学的一项最新研究显示,在过去一个世纪,人类活动正在缓慢让地球淡水“缺氧窒息”。该研究报告发表在近期出版的《科学进展》期刊上。
氧气不仅淡水生物生存需要,还在碳、氮等关键营养循环中发挥着关键作用。当氧气水平过低时,即所谓的“缺氧状态”,生态系统就会出现崩溃瓦解。目前,大量鱼类死亡、淡水食物链遭受重创、水质下降等影响已在全球范围内显现出来。
乌得勒支大学地球科学家杰克·米德尔堡和同事首次开发出描述全球内陆水体完整氧气循环的全球模型。借助该模型能从宏观角度理解全球淡水氧气循环,从而提前预见与氧气相关的问题,了解其成因并有望及时介入。
过去一个世纪里,内陆水体中氧气相关活动变得更加“繁忙”,全球氧气周转量(氧气的生成和消耗量)已大幅增加,而这些水体消耗的氧气超过了氧气生成量。研究人员表示,造成该现象的主要原因是人类的农业活动、废水排放、建造水坝和气候趋暖,淡水生态系统的运行方式正在发生改变。比如,过度施肥等人类活动导致营养加速流入淡水环境;水坝和水库的建设使淡水入海的时间延长,集聚了大量营养物质……伴随着营养物质的增多,藻类生长加速,当其死亡分解时,便会消耗大量氧气。刘化东 |