CourtesyofKennethCataniaKennethCatania
Forsometime,KennethCataniahadnoticedthatthestar-nosedmoleshestudiesblowalotofbubblesastheyswimaroundunderwater.Butitwasn'tuntilrecentlythathereallypaidattentiontothisbehaviorand,whenhedid,hediscoveredthatthemoleswereblowingbubblesinordertosmellunderwaterobjects.
"Thiscameasatotalsurprisebecausethecommonwisdomisthatmammalscan'tsmellunderwater,'saystheassistantprofessorofbiology."Whenmammalsadapttolivinginwater,theirsenseofsmellusuallydegenerates.Theprimaryexampleofthisarethecetaceans―whalesanddolphins―manyofwhichhavelosttheirsenseofsmell."
Catania,whoearlierthisyearwona$500,000"geniusgrant"fromtheJohnD.andCatherineT.MacArthurFoundation,devisedaseriesofexperimentstodeterminewhetherthestar-nosedmoleandanothersmall,semi-aquaticmammal,thewatershrew,cansmellobjectsunderwaterandusedahigh-speedcameratodiscoverhowtheydoit.TheresultsarereportedintheDec.21,2006issueofthesciencejournalNature.
Oneofthefirstthingstheresearchernoticedwasthatthemoleswereblowingbubblesoutoftheirnostrilsandthensuckingthemrightbackin."Theyoftenloosepartofthebubbles,butmostoftheairgoesrightbackintotheirnose,"hesays.
Cataniaalsodeterminedthatthemoleswereexhalingandinhalingthesebubblesrapidly,betweenfiveand10timespersecond.Thatisaboutthesamerateasthesniffingbehaviorofcomparablysizedlandmammals,likeratsandmice."Ratsandmicedon'tsniffthewaywedo,"hesays."Theypushair'out-inout-in'inafashionstrikinglysimilartowhatthestar-nosedmoleisdoing,exceptthatitisdoingitunderwater!"
Theresearchermountedahigh-speedvideocamerasothatitpointedupthroughthebottomofaglasstank.Thenhestuckvariousobjectsonthebottomofthetank―piecesofearthworm,smallfish,insectcuticleandblobsofwaxandsilicon―andobservedthemoles'behavior.Hesawthat,whenthemolesapproachedoneofthesetargets,theywouldblowbubblesthatcameintocontactwiththetarget'ssurfaceandthenweresuckedbackintothenostrils.
"Becausetheolfactorynervesinthenosearecoveredwithmucous,odorantmoleculesareallwatersoluble,"saysCatania."So,whenthesebubblescomeintocontactwithanobject,itisalmostinevitablethatodorantmoleculeswillmixwiththeairandbedrawnintothenosewhenthebubbleisinhaled."
Justbecausethemolesaregettingwhiffsofinterestingodorsunderwaterdoesn'tnecessarilymeanthattheyareactuallysmellingthem.SoCataniadevisedsomeadditionaltests.
Oneofthecomplicatingfactorswasthestar-nosedmole'sunusualnose,whichisringedbyastar-shapedsetoffleshyappendages.Itusesitsstarlikeasuper-sensitivesetoffingerstoidentifyobjectsitencounterswhileburrowingandswimming.So,atthesametimeitissniffingatanobjectitisalsofingeringitwithitsstar.
Todetermineifthemolecanidentifyedibleobjectsbysniffingalone,Cataniacreatedunderwaterscenttrailsleadingtofoodandrecordedhowwellthemoles'couldfollowthem.Tokeepthemolesfromusingtheirtactilestar,heputagrid-workbetweentheanimalsandthescenttrails.Theopeningsinthegridweretoosmallforthestarappendagestosqueezethroughbutlargeenoughsotheairbubblescanpasswithoutdifficulty.
Thesetrialsdemonstratedthatthemolescouldfollowthescenttrailbysniffingalone（withoutthetactilestar）.Fivemolesweretestedonearthwormscenttrailsandfollowedthetrailtoitsrewardwithaccuraciesrangingfrom75percentto100percentaccuracy.Twomolesweretestedwithfishscenttrailsandfollowedthemwith85percentand100percentaccuracy.
Whenthegridwasreplacedwithascreenwithopeningstoosmallfortheairbubblestopassthrough,however,themoles'performancedroppeddowntothelevelofchance―thesameastheirperformancewithno-scenttrails.
Inordertoseeifthiscapabilitywaslimitedtothestar-nosedmoleorifothersmallsemi-aquaticmammalsalsohaveit,Cataniacapturedsomewatershrewsandbegantestingthem.Hefoundthattheyalsoexhibitthisunderwatersniffingbehaviorandcanuseittofollowunderwaterscenttrails.
"Now,thequestionis,'Whatothersemi-aquaticmammalsdothis?'"Cataniasays."Doanimalslikeottersandsealsdoanythingsimilar?Oristhereasizelimitanditonlyworksforsmallermammals?"
Hehopesthatpublicationofhispaperwillencourageresearcherswhoarestudyingallkindsofsemi-aquaticanimalstotakeacloserlookathowth eyareusingtheirnosesunderwater.
TheresearchwasfundedbyaFacultyEarlyCareerDevelopment（CAREER）awardfromtheNationalScienceFoundation.
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从右到左：罗敏敏博士、胡霁、仲纯、丁澄
2007年8月17日，北京生命科学研究所罗敏敏实验室在《科学》（Science）杂志上发表题为“DetectionofNear-AtmosphericConcentrationsofCO2byanOlfactorySubsystemintheMouse”的文章。该文章报道了小鼠可以通过一类特殊的嗅觉神经元感受接近于空气中浓度的二氧化碳。
二氧化碳（CO2）对于许多生物是一种重要的环境信号分子。传统上二氧化碳被认为是无色无味的气体。经典的心理物理学测试证明对于二氧化碳确实不能由人类的嗅觉系统所检测，但是其他的哺乳动物是否可以通过嗅觉系统感受低浓度的二氧化碳（空气中二氧化碳平均浓度0.038%）仍然不清楚。
由北京生命科学研究所罗敏敏研究员所领导的课题组运用分子生物学、免疫组织化学、小鼠遗传操作、电生理、钙成像、以及行为学等多种实验手段，证明了小鼠能通过一类表达D型鸟苷酸环化酶（GC-D）的嗅觉感觉细胞感受接近于大气中浓度的二氧化碳。他们首先发现表明碳酸酐酶II，一种催化CO2与水生成HCO3-和H+的酶，特异地表达在这类GC-D神经元中。这些神经元的轴突投射到嗅球中的项链嗅小球，形成所谓的项链嗅觉系统。这一研究运用钙成像与电生理记录表明CO2激活GC-D神经元以及嗅球中与项链嗅小球联系的神经细胞。行为学实验结果表明小鼠检测CO2的阈限为0.066%，非常接近空气中CO2的平均浓度（0.038%）。最后，他们的药理实验及行为实验证明小鼠这样灵敏的二氧化碳检测能力需要碳酸酐酶II的活性及环鸟苷酸环敏感的离子通道的开发。
这一研究首次证明二氧化碳可以被哺乳动物的嗅觉系统灵敏地检测到，并且此一检测是通过项链嗅觉系统所完成，而此一特异的嗅觉系统的功能一直不清楚。最后，此一研究对于哺乳动物对CO2检测的细胞机制提供了初步线索。
博士生胡霁、仲纯为本论文的共同第一作者，论文的其他作者还有北京生命科学研究所的丁澄，杜克大学的QiuyiChi,HiroakiMatsunami博士，洛克菲勒大学的AndreasWalz博士及PeterMombaerts博士。罗敏敏博士为本文通讯作者。此项研究由科技部863计划，北京市科委，中国自然科学基金及人类前沿科学计划（HFSP）资助，在北京生命科学研究所完成。
中国科学家发现最早飞行哺乳动物
中国科学家发现最早飞行哺乳动物http://www.sina.com.cn2006年12月15日11:06信息时报
《自然》杂志第一次用关于中国古生物复原图作为封面，图为远古翔兽的复原图。时报讯据《中国日报》报道，当鸟类祖先还在学习如何飞翔的时候，一种生活在1.25亿年前的哺乳动物已经掌握了飞行的技巧。作为世界上最早的能够飞行的哺乳动物，它的出现使得飞行哺乳动物的历史提前了将近8000万年。
今年年初，我国古生物学家在内蒙古宁城发现了一枚带翼膜的哺乳动物化石。12月14日出版的英国《自然》杂志以封面文章报道了这项重大发现，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所客座研究员孟津与该所胡耀明、王元青、汪筱林和李传夔在这本杂志上发表了题为《中国东北地区一种中生代滑翔哺乳动物》的论文。
由于这种哺乳动物以前从未发现，古生物学家不得不在哺乳动物族谱里专门为它创建了一个新的类别――翔兽目，并把它命名为“远古翔兽”。
报道称，远古翔兽生活在1.25亿年前，当时还是恐龙统治天下的年代，它的出现时间比现代鸟类祖先玉门甘肃鸟还早了150万年。研究人员在《自然》杂志上刊登的论文中写道：“这项发现使得哺乳动物滑翔的记录又提早了至少7900万年。当鸟类还在学习如何飞翔的时候，它已经养成了在空中生活的习惯。即使不比鸟类早，也至少是同时。”
在这块远古翔兽化石出现之前，蝙蝠曾被认为是世界上最早出现的飞行哺乳动物，目前发现的最古老的蝙蝠化石历史可以追溯到5100万年前。
远古翔兽滑翔能力强
从外观上看，远古翔兽综合了松鼠和蝙蝠的特征。它的全身覆有毛发，四肢之间有翼膜，可以在树丛之间滑翔。翔兽体长12～14厘米，体重很轻，大约只有70克，靠食用小昆虫为生。远古翔兽早已经灭绝，也没有留下任何后代。但是这块化石保存得非常完整，连毛发和翼膜的痕迹都清晰可见。
笑声的确可以传染
时报综合报道一项新的研究显示，笑声的确是可以传染的。研究人员已经证实，笑声会“胳肢”听者大脑的同一个区域――微笑的时候处于活跃状态。听者大脑的反应会帮助面部肌肉展现发自内心的笑容。研究报告联合执笔人、英国伦敦大学学院神经科学家索菲・斯科特表示：“事实可能确实如此，正如谚语所说的那样：‘你笑，人人陪你笑。’”
声音触发神经反应
研究人员分别向志愿者播放两组不同的声音，一组令人愉快――例如笑声和欢呼声；一组令人讨厌――例如尖叫和呕吐声。在此之后，他们利用功能磁共振成像技术对志愿者的大脑进行监视。结果发现，所有这些声音都触发了大脑运动前皮层的神经反应。（运动前皮层是“部署”多组脸部肌肉作出相应反应的一个大脑区域。）当参与者确实微笑或者大笑的时候，这一神经活动便向初级运动皮层区“蔓延”。
愉快声音更具传染性
研究小组报告说，运动前皮层对令人愉快的声音的神经反应强度平均是令人讨厌的声音的两倍。这一发现说明，愉快声音对刺激肌肉作出反应的大脑区域的影响更大，也就是说，愉快的声音比讨厌的声音更具“传染性”。
斯科特表示，这些研究发现是有重要意义的，因为它们提示人们，人类大脑中的“笑声触发装置”是“非常基本的或者说无意识的”。也就是说，人们听到愉快的声音时基本上是无法控制微笑或者大笑的冲动的。
最完整蛇颈龙化石
据新华社电美国科学基金会 12月13日发布了一个画像，画像里显示了一头成年蛇颈龙和一头幼年蛇颈龙。美国和阿根廷的科研机构11日宣布，来自这两个国家的科学家在南极洲发现了一具蛇颈龙化石。这是迄今发现的最完整的蛇颈龙化石之一。
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