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☆主なコンテンツ
1、新着論文 2、論文概説 3、コラム 4、本のレビュー 5、雑記(PC・研究関連)
6、気になった一文集(日本語English) 7、日記(日本語English

2013年5月29日水曜日

新着論文(Ncom, PNAS)

Nature Communications
14 May 2013
A European population in Minoan Bronze Age Crete
Jeffery R. Hughey, Peristera Paschou, Petros Drineas, Donald Mastropaolo, Dimitra M. Lotakis, Patrick A. Navas, Manolis Michalodimitrakis, John A. Stamatoyannopoulos and George Stamatoyannopoulos
5,000年前にクレタ島に文明を築いたミノア人の出自について。アフリカ人よりもヨーロッパ人との遺伝的な類似性が確認された。

The genomics of selection in dogs and the parallel evolution between dogs and humans
Guo-dong Wang, Weiwei Zhai, He-chuan Yang, Ruo-xi Fan, Xue Cao, Li Zhong, Lu Wang, Fei Liu, Hong Wu, Lu-guang Cheng, Andrei D. Poyarkov, Nikolai A. Poyarkov JR, Shu-sheng Tang, Wen-ming Zhao, Yun Gao, Xue-mei Lv, David M. Irwin, Peter Savolainen, Chung-i Wu and Ya-ping Zhang
イヌが家畜化されたのは、これまで考えられていたよりもかなり早い時期であり、もしかすると最初はヒトと一緒に食料をあさっていたことがきっかけだったのかもしれない。

21 May 2013
Crocodylian diversity peak and extinction in the late Cenozoic of the northern Neotropics
T. M. Scheyer, O. A. Aguilera, M. Delfino, D. C. Fortier, A. A. Carlini, R. Sánchez, J. D. Carrillo-Briceño, L. Quiroz and M. R. Sánchez-Villagra
現在ワニの多様性は小さく、同じ地域に複数種が生息することは稀である。新たな研究から、中新世(Miocene)の南米においてワニの多様性がピークを迎えていたことが分かった。

Development of Middle Stone Age innovation linked to rapid climate change
Martin Ziegler, Margit H. Simon, Ian R. Hall, Stephen Barker, Chris Stringer and Rainer Zahn
南アフリカの考古学記録から人類の知能はかなり前から発達していた可能性が指摘されている。しかしながら何が文化・技術を飛躍的に向上させたのかについては謎のままである。アフリカ南端の河口付近で採取された堆積物コアを用いて過去100kaにわたる古気候を復元し(Fe/K比が湿潤/乾燥の指標になるらしい)、周辺の遺跡から分かる人類の文明史と比較したところ、主要な技術革新がパルス的に起きた時期は南アフリカが湿潤な時期に相当していることが分かった。特に千年スケールの気候変動(ハインリッヒイベントやD/Oサイクル)とAMOCを介した大西洋のバイポーラー・シーソーが重要だったと考えられる。

A new Late Triasssic phytogeographical scenario in westernmost Gondwana
Silvia N. Césari and Carina E. Colombi
ゴンドワナ大陸上の植物の交配を巡る論文。

28 May 2013
特になし

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
14 May 2013; Vol. 110, No. 20
Commentaries
Fe-carbonyl is a key player in planetary magmas
Marc M. Hirschmann

Weather and anomalous heat flow occurring near absolute zero
Joseph J. Niemela

Limits to upward movement of subalpine forests in a warming climate
Daniel C. Donato

Perspective
Used planet: A global history
Erle C. Ellis, Jed O. Kaplan, Dorian Q. Fuller, Steve Vavrus, Kees Klein Goldewijk, and Peter H. Verburg
人類は土地の変化を介して陸域の生態系に大きな影響をもたらしてきた。3,000年前から既にそうした人類の影響が生態系に広くそして重大な影響をもたらしてきたことを示す。

Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences
Degassing of reduced carbon from planetary basalts
Diane T. Wetzel, Malcolm J. Rutherford, Steven D. Jacobsen, Erik H. Hauri, and Alberto E. Saal
惑星形成時の脱ガスプロセスとマントル・大気進化について。

Nanoscale analysis of pyritized microfossils reveals differential heterotrophic consumption in the ∼1.9-Ga Gunflint chert
David Wacey, Nicola McLoughlin, Matt R. Kilburn, Martin Saunders, John B. Cliff, Charlie Kong, Mark E. Barley, and Martin D. Brasier

Environmental Sciences
Ash from the Toba supereruption in Lake Malawi shows no volcanic winter in East Africa at 75 ka
Malawi湖のTobaの超噴火起源の火山灰は東アフリカにおいて75kaに火山の冬がなかったことを物語っている
Christine S. Lane, Ben T. Chorn, and Thomas C. Johnson
75kaにおけるTobaの超噴火はインド洋・インドア大陸・南シナ海にまで影響を及ぼし、さらにはグリーンランド・アイスコアにも全球的な寒冷化が起きた可能性が記録されている。それはアフリカの初期人類にも影響し、絶滅間近にまで追い込んだという仮説が存在する(火山の冬 'volcanic winter')。
 Malawi湖の堆積物中のテフラ層の前後には大きな温度変動がなかったことが、堆積物の構成成分から示唆される。従って、噴火に伴う気候変化が人類の遺伝的ボトルネックの原因でなかったことを物語っている。
>関連する記事
Will ‘Volcanic Winter’ Debate Now Cool Down?
'火山の冬'の議論は終息するのだろうか?
Science "News of the Week" (3 May 2013)
75kaにインドネシアのToba火山が過去2Maに例を見ない大噴火を起こした。それはアジアだけではなくアフリカにも影響を及ぼし、研究者の中にはアフリカにいたホモ・サピエンスを絶滅間近にまで追い込んだと主張するものもおり、'火山の冬'仮説は大きな話題を呼んだ。
 Toba火山から7,000km西に位置するアフリカのMalawi湖の堆積物から、火山性のガラスの欠片が特定されたものの、初期人類に脅威をもたらすほどの規模ではなかった可能性が新たに示された。堆積物中の藻類の組成や有機物から復元された火山噴火前後の環境は、特に温度などに大きな変化が起きていなかったことを示唆している。
>関連する論文
Astronomically calibrated 40Ar/39Ar age for the Toba supereruption and global synchronization of late Quaternary records
Michael Storey, Richard G. Roberts, and Mokhtar Saidin
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 10.1073/pnas.1208178109 (2012)
スマトラ島のTobaの火山噴火は過去1,000万年間で最も大規模のものであったと考えられており、その噴火によって30×100 kmもの大きさの湖ができた。噴火の際のシグナルは南極やグリーンランドの氷床にさえも記録されていると考えられている。その噴火は初期人類の進化にも影響を与えたと考えられているものの、その年代決定は不確かなままである。マレーシアから新たに得られた40/39Ar法による年代測定結果はそれが「73.88 ± 0.32 ka」であったことを示しており、グリーンランドにおける10℃もの温度低下に対してわずかに先行している。

Ecology
Warming-induced upslope advance of subalpine forest is severely limited by geomorphic processes
Marc Macias-Fauria and Edward A. Johnson
温暖化に伴い森林はより高地へ移動すると予想されており、それは土地被覆を変化させ、高地の生息環境を分裂させると考えられている。しかしながら、景観規模での温度制限についてはよく分かっていない。ロッキー山脈におけるケーススタディから、温度だけでは不均質に分布する森林を説明できないことが分かった。より長い時間スケール(100-1,000年)での地形変化プロセスも考慮しなければならない。

Diversity, host switching and evolution of Plasmodium vivax infecting African great apes
Franck Prugnolle, Virginie Rougeron, Pierre Becquart, Antoine Berry, Boris Makanga, Nil Rahola, Céline Arnathau, Barthélémy Ngoubangoye, Sandie Menard, Eric Willaume, Francisco J. Ayala, Didier Fontenille, Benjamin Ollomo, Patrick Durand, Christophe Paupy, and François Renaud

Provincialization of terrestrial faunas following the end-Permian mass extinction
Christian A. Sidor, Daril A. Vilhena, Kenneth D. Angielczyk, Adam K. Huttenlocker, Sterling J. Nesbitt, Brandon R. Peecook, J. Sébastien Steyer, Roger M. H. Smith, and Linda A. Tsuji

21 May 2013; Vol. 110, No. 21
Letters (Online Only)
The oceanic cadmium cycle: Biological mistake or utilization?
François M. M. Morel
Horner et al. (2013, PNAS)は海洋におけるCdが栄養塩に似た分布をするのは、植物プランクトンが誤ってCdを体内に取り込んでしまうからであると、Escherichia coliを用いた実験から結論づけた。しかしCdを海洋微生物が利用していることは多くの報告がなされている。

Reply to Morel: Cadmium as a micronutrient and macrotoxin in the oceans
Tristan J. Horner, Renee B. Y. Lee, Gideon M. Henderson, and Rosalind E. M. Rickaby

>問題の論文
Nonspecific uptake and homeostasis drive the oceanic cadmium cycle
Tristan J. Horner, Renee B. Y. Lee, Gideon M. Henderson, and Rosalind E. M. Rickaby
海水中のCd濃度とリン酸濃度との相関は非常に良いため、生命に対する毒性よりも微栄養(micro-nutrient)として重要であると考えられている。しかしながら生物のCd利用についてはよく分かっていない。最近可能になったCd同位体を用いて生理学的なプロセスを考察。Cd/Zn炭酸塩脱水酵素(carbonic anhydrase)は同位体に影響しないが、細胞の脂質膜で大きく同位体分別を受けることが分かった。

Commentaries
Sinuous rivers
Victor R. Baker
波状の河川の形成メカニズムについて。

More mixotrophy in the marine microbial mix
Lisa R. Moore
海洋のエネルギー輸送・炭素循環・栄養塩循環を担う微生物の多様性について。

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"Agricultural Innovation To Protect The Environment Special Feature"特集
Introduction
Agricultural innovation to protect the environment
Jeffrey Sayer and Kenneth G. Cassman

他にも多数。
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Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences
Sulfur isotopes in coal constrain the evolution of the Phanerozoic sulfur cycle
Donald E. Canfield

Persistence and origin of the lunar core dynamo
Clément Suavet, Benjamin P. Weiss, William S. Cassata, David L. Shuster, Jérôme Gattacceca, Lindsey Chan, Ian Garrick-Bethell, James W. Head, Timothy L. Grove, and Michael D. Fuller

Ecology
Consumers mediate the effects of experimental ocean acidification and warming on primary producers
Christian Alsterberg, Johan S. Eklöf, Lars Gamfeldt, Jonathan N. Havenhand, and Kristina Sundbäck
海洋酸性化が生態系に悪影響をもたらすことは広く認識されているが、それが直接的・間接的に温暖化や補食圧の減少などの他の環境要因と相互作用するかはよく分かっていない。海草生態系におけるメソコスモ海洋酸性化・温暖化実験から無脊椎動物が草を食むことが底性の小型藻類に与える影響を評価。草食無脊椎動物がいない場合、堆積物に付着する別の小型藻類が草を食むことや、大型藻類の被覆が増加することなどの間接効果によって、負の影響を被ることが示された。これまであまり考慮されていなかった’間接効果’の重要性が示され、特に草食動物が直接効果・間接効果に影響することが示された。

Environmental Sciences
Evolution of the plankton paleome in the Black Sea from the Deglacial to Anthropocene
Marco J. L. Coolen, William D. Orsi, Cherel Balkema, Christopher Quince, Keith Harris, Sean P. Sylva, Mariana Filipova-Marinova, and Liviu Giosan
黒海は最終氷期から現在にかけて気候変動と海水準変動の両方に支配されてその塩分を変化させてきた。しかしそれが生態系にどのような影響を与えたかはよく分かっていない。rRNAシーケンサーを用いて過去11.4kaの黒海のプランクトン群集を復元。おおまかに4つの時代に区分できることが分かった。

28 May 2013; Vol. 110, No. 22
Commentaries
Effect of active water movement on energy and nutrient acquisition in coral reef-associated benthic organisms
Christian Wild and Malik S. Naumann

Perspective
Climate change frames debate over the extinction of megafauna in Sahul (Pleistocene Australia-New Guinea)
Stephen Wroe, Judith H. Field, Michael Archer, Donald K. Grayson, Gilbert J. Price, Julien Louys, J. Tyler Faith, Gregory E. Webb, Iain Davidson, and Scott D. Mooney
サフル大陸においては、88種もの大型脊椎動物が更新世において絶滅したが、そのうちの大部分(54種)は400ka以降に絶滅した。気候変動と人類活動の両方に原因があると考えられる。これまでの知見をレビューしたところ、人類の到達(50-45ka)よりも早くに絶滅が起きていた証拠が多数存在することが分かった。

Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences
High regional climate sensitivity over continental China constrained by glacial-recent changes in temperature and the hydrological cycle
Robert A. Eagle, Camille Risi, Jonathan L. Mitchell, John M. Eiler, Ulrike Seibt, J. David Neelin, Gaojun Li, and Aradhna K. Tripati

182Hf–182W age dating of a 26Al-poor inclusion and implications for the origin of short-lived radioisotopes in the early Solar System
Jesper C. Holst, Mia B. Olsen, Chad Paton, Kazuhide Nagashima, Martin Schiller, Daniel Wielandt, Kirsten K. Larsen, James N. Connelly, Jes K. Jørgensen, Alexander N. Krot, Åke Nordlund, and Martin Bizzarro

Environmental Sciences
Millennial-scale isotope records from a wide-ranging predator show evidence of recent human impact to oceanic food webs
Anne E. Wiley, Peggy H. Ostrom, Andreanna J. Welch, Robert C. Fleischer, Hasand Gandhi, John R. Southon, Thomas W. Stafford, Jr., Jay F. Penniman, Darcy Hu, Fern P. Duvall, and Helen F. James
人類が外洋域の生態系に影響を及ぼし始めたのはごく最近のことであるが、技術が進展した今となってもその影響についてはよく分かっていない。ハワイのウミツバメの骨の放射性炭素および窒素同位体分析から、過去3,000年間の食物網の変化を復元。過去100年間にδ15Nが1.8‰減少していることが示され、漁業によって食物網が減少したことが可能性として考えられる。補食行動にも変化が見られることから、太平洋北東部の海洋食物網が急速に変化している可能性がある。獲物の生息域が大きく変化することを防ぐことが、海鳥といった捕食者の保全に繋がると考えられる。

Anthropology
Early hominin auditory ossicles from South Africa
Rolf M. Quam, Darryl J. de Ruiter, Melchiorre Masali, Juan-Luis Arsuaga, Ignacio Martínez, and Jacopo Moggi-Cecchi

Ecology
Benefit of pulsation in soft corals
Maya Kremien, Uri Shavit, Tali Mass, and Amatzia Genin

Functional ecology of an Antarctic Dry Valley
Yuki Chan, Joy D. Van Nostrand, Jizhong Zhou, Stephen B. Pointing, and Roberta L. Farrell

Experimental evidence that evolutionarily diverse assemblages result in higher productivity
Marc W. Cadotte