物种多样性地理格局的能量假说

物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一。为了解释物种多样性的分布格局, 人们提出了多种假说, 其中讨论最多的是能量假说。该假说认为, 物种多样性的变化受能量控制。根据能量的不同形式及其对物种多样性的影响机制, 能量假说包括以下几种形式: 生产力假说(productivity hypothesis)、水分—能量动态假说(water–energy dynamic hypothesis)、环境能量假说(ambient energy hypothesis)、寒冷忍耐假说(freezing tolerance hypothesis)以及生态学代谢假说(metabolic theory of ecology, MTE)。本文系统介绍了每种能量假说的含义、所使用的能量形式及表征变量, 以及对物种多样性的影响机制, 并对不同形式的能量假说进行了比较, 在此基础上, 分析了每种能量假说的优点和缺点以及各自面临的问题。     

代谢途径的进化

生物的新陈代谢是通过一系列的代谢途径来实现的.这些调节精妙、相瓦协作的代谢途径是如何进化形成的一直是一个引人入胜的重要问题.自1945年有关该问题的第一个假说--"逆向进化假说"提出以来,迄今已发展出七种假说,包括"逆向进化假说"、"半酶理论"、"向前发展模型"、"酶的招募假说"、"多功能酶特化假说"、"整个代谢途径的复制假说"和"从头创造假说".其中最受关注的是"逆向进化假说"和"酶的招募假说",而最近提出的"多功能酶特化假说"由于有较好的理论基础和实验证据支持,也逐渐引起人们的关注.本文对这些假说逐一作了概述,并结合作者的相关研究工作,对该领域的研究现状和发展趋势进行了分析讨论和展望.     

对翼手目的单起源与双起源假说的介绍

本文介绍了有关翼手目起源的两种主要假说——单起源假说和双起源假说, 并分别从形态、生化和分子等方面介绍对两种假说的相关论证及论证中的缺点和相应解决方案。同时提出有关该研究的前景及存在的相关问题, 望能为我国学者提供参考。     

走进西藏——探寻“走出西藏”的远古动物

正随着西藏披毛犀、布氏豹、邱氏狐、喜马拉雅原羊等动物化石在札达盆地的陆续"现身",为更新世冰期部分大哺乳动物可能起源于青藏高原地区的"走出西藏"假说提供了有力证据,该假说推翻了冰期动物起源于北极圈的推测,认为青藏高原才是它们最初的演化中心。目前该假说逐渐得到国际古生物学界的认可。因此,对于     

现代细胞生物学与中医学说——Bcl—2家族与中医肾本质关系探讨

Bcl-2基因缺乏鼠表现出典型中医肾虚症状:发育不良,形体小、寿命缩短、毛发变浅、软骨发育异常,外 耳变小、多囊肾、生殖能力下降、免疫力下降、消化道上皮异常,结合其他资料更进一步表明,Bcl-2基因家族在体内作用与中医肾的功能非常接近,为此,本文提出“Bcl-2家族可能是中医肾本质相关基因”的假说,还就该假说与现代生物学理论的统一性问题进行进一步论述,并用该假说对中医实验研究中的发现和有关中医肾的部分论述进行尝试性解释。最后探讨了提出该假说的意义。     

小型哺乳动物种群周期性波动的自我调节假说

种群调节是种群生态学的一个核心问题。文章主要阐述了小型哺乳动物种群在其低数量期自我调节的4 种可能假说和相关的实验证据。其中, 有关衰老—母体效应假说近年已受到普遍重视, 而支持多态行为假说、社会生物学假说和远交假说的证据较少, 尚需更多的实验来加以验证。衰老—母体效应假说是在应激假说的基础上发展而成的。该假说认为, 母体质量会在整个高峰期的动物中发生改变, 并能够延续到衰减期和低数量期。在低数量期, 种群内的老年个体增多, 导致它们不能维持内分泌的自稳态, 可能通过影响后代的存活和生殖而维持低数量, 进而起到调节种群周期的作用。针对国际上研究的发展趋势, 我们还对未来的研究方向提出了一些建议。     

利用生物多样性控制作物害虫的理论与实践

生物多样性是人类可持续发展的重要基础,保护和利用生物多样性是国际社会普遍关注的问题。近年来,通过改善农田生物多样性和强化农田生态系统保益控害的服务功能,实现作物病虫害生态调控已成为国内外研究的热点。本文在总结分析国内外利用生物多样性控制害虫理论研究和实际应用的基础上,综述了该领域的研究进展、实践成果和发展前景。文中介绍了生物多样性的基本概念及其与害虫综合治理的关系,系统概述了利用农田生物多样性控制作物害虫的各种理论假说,包括天敌假说、资源集中假说、联合抗性假说、"推-拉"假说、中度复杂假说、景观缓冲假说等;从提高天敌多样性、作物多样性、非作物多样性和景观多样性等方面综合评述了利用农田生物多样性控制作物害虫的应用实践,重点介绍了我国的一些典型的实际应用案例,旨在充分展示中国昆虫学科技工作者在该领域做出的贡献;针对现代农业集约化经营导致农田生态系统结构简单、农田生物多样性不断下降等特点,对如何以农田景观为单元进一步做好利用生物多样性控制作物害虫的理论研究和应用实践进行了讨论和展望。     

药效假说在配体从头设计中的适用性探讨

在基于靶蛋白结构的多肽分子设计中,药效假说是从头设计方法的基本前提。虽然该假说是否成立已有不少议论,但尚未见到系统分析的报道。通过对８ 个蛋白质复合物界面做了氨基酸模拟图谱,并从模拟图谱的结构偏差与能量分量的关系,对药效假说的适用条件进行了讨论。同时也给出一个ＨＩＶ－ １ 蛋白酶及抑制剂复合物的功能图谱。从所得结果来看,药效假说在以氨基酸为药效基团时,尽管不少情况下仍然有效,但不是普遍成立的。     

代谢速率调控物种丰富度格局的研究进展

提出生物多样性分布格局的普适性理论和探索其内在形成机制一直是生态学家们研究的焦点之一.到目前为止,已有很多假说被用来解释生物多样性分布规律,但是这些假说的普适性均受到学者们的质疑.最新理论--代谢速率假说以能量相当法则和代谢分形分配网络模型为基础,定量预测了个体及种群生态进化动态过程与群落生物多样性分布格局之间的关系,以及物种丰富度和环境因子之间的关系.代谢速率假说解释了生物多样性的起源问题,也回答了生物多样性如何维持的问题.该文重点综述了代谢生物多样性理论的发展及其相关研究进展.通过和其他假说比较、分析,我们认为随着代谢理论假说的不断发展和完善,代谢生物多样性理论将更具有普适性.同时我们也提出了进一步完善该假说需要解决的一些科学问题.     

小型哺乳动物种群周期性波动的外因调节假说

对小型哺乳动物种群数量周期性波动的外因调节假说进行介绍 ,概述了食物假说、捕食假说和复合因子假说的主要内容和研究进展。在少数生存环境严酷的小型哺乳动物种群中 ,食物假说能解释它们的周期性数量波动现象 ,可能作为调节因子起作用 ,但难以说明低数量期的确切机制 ,对于大多数小型哺乳动物而言 ,它更可能作为限制因子。捕食假说解释了北欧芬诺斯坎底亚地区某些种群的周期性波动 ,尤其是捕食的间接效应已引起许多学者的关注 ,但也有不支持该假说的证据。对于复合因子假说 ,近年颇受学者重视 ,其中验证食物和捕食交互及累加作用的实验证据较多 ,有的研究还包括气候、种间竞争、空间或社会行为等因素。有关复合因子的实验研究 ,尽管工作是困难和艰巨的 ,花费也是巨大的 ,但所得结果却极有价值 ,为深入理解种群动态调节理论提供了一个合理而有效的手段     

中域效应假说:模型、证据和局限性

物种多样性的地理格局是宏观生态学和生物地理学的核心问题之一, 中域效应假说是该领域的一项重要的理论进展。中域效应是指由于边界对物种分布构成限制, 使不同物种分布区在区域中间重叠程度较大, 而在边界附近重叠较少, 从而形成物种丰富度从边界向中心逐渐增加的格局。现有研究表明, 中域效应是影响物种丰富度格局的一种重要机制, 但其作用大小受很多因素的影响。本文介绍该假说的基本假设和模型, 模拟分析不同模型之间的差异, 并就中域效应假说所展开的争论进行综述, 指出该假说的合理性和局限性。我们认为, 中域效应假说的重要性在于揭示了几何(边界)限制和随机过程在物种多样性地理格局中的作用, 但其目前的模型和假设还过于简单, 需要在深入理解物种分布机制的基础上进行完善和发展。     

药效假说在配体从头设计中的适用性探讨

在基于靶蛋白结构的多肽分子设计中,药效假说是从头设计方法的基本前提。虽然该假说是否成立已有不少议论,但尚未见到系统分析的报道。通过对８个蛋白质复物界面做了氨基酸模拟图谱,并从模拟图谱的结构偏差与能量分量的关系,对药效假说的适用条件进行了讨论。同时也给出一个ＨＩＶ－１蛋白酶及抑制剂复合物的功能图谱。从所得结果来看,药效假说在以氨基酸为药效基团时,尽管不少情况下仍然有效,但不是谱遍成立的。     

物种多样性与生态系统功能：影响机制及有关假说

本文主要介绍了有关物种多样性对生态系统功能的影响机制及有关假说,包括冗余种假说、铆钉假说、不确定假说、无效假说、补偿／关键种假说、非线性假说、单调／驼峰模型假说等。尽管这些假说的提出都有一定的理论或实验研究基础,但到目前为止,还没有一种假说被普遍认为反映了两者之间关系的实际情形（如果确实存在这样一种普适机制）。通过分析,我们发现在这些假说之间存在一定的内在联系,它们或者互相包含,或者互相补充,并且都可以归结到冗余种假说有关。     

竞争性内源RNA:一种全新的基因表达调控模式

竞争性内源RNA(ceRNA)假说是一种全新的基因表达调控模式:mRNA、假基因转录物和长链非编码RNA等转录物通过microRNA应答元件竞争结合相同的microRNA来调控各自的表达水平,从而影响细胞的功能.迄今为止,多家实验室已从生物信息学、细胞生物学和动物实验等层面验证了该假说.本文追溯了ceRNA假说提出的历程,讨论了ceRNA调控网络的影响因素,并提出了一些有待进一步完善的内容.ceRNA假说大大拓展了人类基因组中功能遗传信息的范畴,也为解析一些人类疾病发生的机制提供了新线索.     

兔形动物的进化与分类学工作述评

进行分类学研究,应具进化史观。目前,关于兔形动物的进化,假说林立,无所依从,致使研究该类动物的系统分类,产生了一定的困难。为此,本文综述有代表性的一些假说,加以述评;并根据所归纳的初步论点,试拟定了现生种类的系谱。报道如下。     

揭开植物开花之谜——成花素的发现

开花现象是绿色开花植物所特有的,对其机理的研究一直是生物学学家极为关注的研究领域。成花素假说认为植物叶片在光的诱导下产生一种叫成花素（Flofigen）的分子,成花素可以运输到植物茎顶端诱导花芽的分化,但是成花素的化学本质一直没有被鉴定。最近发现成花素是一种叫做FT的蛋白分子,该分子广泛存在于植物界参与花器官的诱导,至此,成花素假说不再是假说。回顾了成花素假说形成的历史,介绍成花素发现的最新成果。     

外来种入侵与物种多样性

在入侵生态学研究方面 ,物种多样性与生物入侵之间的关系已成为当前研究和争论的焦点。自Elton的经典假说提出以来 ,物种丰富度高的群落比物种贫乏的群落更能抵抗外来种入侵的观点得到广泛接受。一些理论模型和多样性处理实验支持了该假说。但现在越来越多的野外观测和实验研究开始对这一经典假说提出异议 ,甚至反对。同时 ,在入侵生态学广泛受到关注的今天 ,大量的实验研究也提出了一些新的观点。本文对Elton经典假说提出以来全球有关物种多样性与生物入侵关系的主要研究及其观点进行了评述 ,以期为我国有关研究工作的开展提供参考。     

酶动力学的极值原理假说

平衡态假说和稳态假说是酶动力学的基础。本文提出极值原理假说,用于完善平衡态假说和稳态假说的不足之处,扩大了酶动力学的应用范围,并以Michaelis-Menten方程为例进行了说明。     

衰老令想象力枯萎

衰老往往意味着记忆能力的逐渐丧失。美国科学家近日研究发现。除了影响记忆能力．衰老还会削弱想象力。这一发现为“脑预期”假说提供了支持．该假说认为．想象力与记忆力依赖相同的神经机制。     

蜜蜂性别决定与性比调控机理研究

叙述了 4个主要蜜蜂性别决定机理的假说 :即性位点假说、基因平衡假说、蜜蜂性别决定综合假说和性基因数量决定假说。然后就蜜蜂性比由蜂王操纵 ,或是由工蜂操纵进行了论述 ,并对蜜蜂性比调控机理研究提出了一些建议