利用洞穴沉積物核和線粒體DNA挖掘尼安德特人種群歷史

骨頭和牙齒是更新世人類DNA的重要來(lái)源，但很少在考古遺址中發(fā)現(xiàn)。從洞穴沉積物中可以提取到線粒體DNA（mtDNA），但它們對(duì)種群關(guān)系的研究?jī)r(jià)值有限。

因此，科學(xué)家開(kāi)發(fā)了收集和分析沉積物中核DNA的方法，并將其應(yīng)用于20萬(wàn)至5萬(wàn)年前的西歐和西伯利亞南部的洞穴沉積物中。

研究人員在大約10萬(wàn)年前的西班牙北部發(fā)現(xiàn)了一個(gè)伴隨著mtDNA更替的種群更替。他們還確定了尼安德特人在晚更新世早期的兩次輻射進(jìn)化事件。該工作為從沉積物中微量的核DNA研究古人類的種群歷史奠定了基礎(chǔ)。

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https://doi.org/10.1126/science.abf1667

夜間鳴禽候鳥(niǎo)在日間飛至極端高度

數(shù)十億只夜間遷徙的鳴禽每年都會(huì)飛越海洋和沙漠。通過(guò)使用多傳感器數(shù)據(jù)記錄器，研究人員發(fā)現(xiàn)，大葦鶯在穿越地中海和撒哈拉沙漠時(shí)，會(huì)定期將它們本來(lái)只能在夜間飛行的飛行時(shí)間延長(zhǎng)至白天。

出乎意料的是，當(dāng)延長(zhǎng)飛行時(shí)間時(shí)，它們?cè)诶杳鲿r(shí)陡然攀升，從平均海拔2394米上升到日間飛行的極端高度（平均海拔5367米，最高海拔6267米）。

這種以前不為人知的在白天遷徙時(shí)達(dá)到非常高的飛行高度的行為可能是由環(huán)境溫度、風(fēng)、捕食、視野范圍和太陽(yáng)輻射的日變化引起的。研究人員對(duì)這一行為的發(fā)現(xiàn)為鳥(niǎo)類飛行限制提供了新的視角，并可能有助于解釋夜間遷徙的進(jìn)化。

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https://doi.org/10.1126/science.abe7291

宏觀物體量子糾纏直接證據(jù)

機(jī)械系統(tǒng)的量子糾纏是在不同的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的，它們之間的關(guān)聯(lián)程度如此之高，以至于不能夠被單獨(dú)描述。

雖然量子力學(xué)可能適用于各種大小的物體，但隨著質(zhì)量的增加，直接觀測(cè)糾纏變得具有挑戰(zhàn)性，需要以極小的誤差進(jìn)行測(cè)量和控制。

利用脈沖電學(xué)，研究人員使質(zhì)量為70微克的兩個(gè)機(jī)械鼓面糾纏在一起。通過(guò)近量子極限測(cè)量?jī)蓚€(gè)鼓的位置和動(dòng)量積分，他們進(jìn)行了量子態(tài)斷層掃描，從而直接觀察糾纏。

這種糾纏的宏觀系統(tǒng)將在量子力學(xué)的基礎(chǔ)測(cè)試中發(fā)揮作用，使感知超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限成為可能，并作為未來(lái)量子網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)揮作用。

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https://doi.org/10.1126/science.abf2998

帶機(jī)械振蕩器的無(wú)量子力學(xué)子系統(tǒng)

量子力學(xué)為連續(xù)測(cè)量振蕩器位置的精度設(shè)定了一個(gè)極限。研究人員通過(guò)構(gòu)造一個(gè)有效的振蕩器，展示了如何測(cè)量一個(gè)沒(méi)有測(cè)量量子反作用的振蕩器。

研究人員利用兩個(gè)微機(jī)械振蕩器實(shí)現(xiàn)了這樣一個(gè)不涉及量子力學(xué)的子系統(tǒng)，并顯示了兩個(gè)集體求積的測(cè)量結(jié)果，同時(shí)對(duì)它們都避開(kāi)了8分貝的量子反作用，獲得了一個(gè)在完全量子極限的2倍以內(nèi)的總噪聲。

這有助于弱力的檢測(cè)和振蕩器非經(jīng)典運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的產(chǎn)生和測(cè)量。此外，研究人員通過(guò)測(cè)量在可分性界下1.4分貝的段量，直接驗(yàn)證了兩個(gè)振蕩器的量子糾纏。

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https://doi.org/10.1126/science.abf5389

獸腳類恐龍視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)模式進(jìn)化

貓頭鷹和夜鶯是在夜間活動(dòng)的獵食者，它們結(jié)合了視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的改變，以克服在弱光下感官表現(xiàn)的限制。這種感官改變?cè)诜区B(niǎo)類的獸腳類恐龍中未被發(fā)現(xiàn)，并且在向鳥(niǎo)類進(jìn)化的譜系中極少被確認(rèn)。

研究人員研究了現(xiàn)存和滅絕的獸腳亞目動(dòng)物的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的形態(tài)功能代理，并證明了感官模式的深度進(jìn)化分歧。夜行性捕食在非鳥(niǎo)類的阿瓦拉慈龍類早期就進(jìn)化出來(lái)了，表現(xiàn)為極弱的視力和聽(tīng)覺(jué)敏感度的增加。

晚白堊紀(jì)的沙漠鳥(niǎo)面龍擁有更特殊的聽(tīng)力，可以與今天的倉(cāng)鸮媲美。早在現(xiàn)代鳥(niǎo)類輻射進(jìn)化出現(xiàn)之前，這種感覺(jué)適應(yīng)能力的結(jié)合就在恐龍身上獨(dú)立進(jìn)化，并為恐龍和哺乳動(dòng)物的融合提供了一個(gè)顯著的例子。

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https://doi.org/10.1126/science.abe7941

（李言編譯）