外行星：眼见为实
科学家第一次拿出了环绕一颗并非太阳的恒星的多个行星的图像。在相关的新闻中，另外一个研究团队已经直接探查到了一颗环绕恒星Fomalhaut轨道运行的行星，而Fomalhaut是天空中最亮的星球之一，它距离地球仅25光年。
在典型的情况下，研究人员是用推断来了解某一行星的存在的（常常是通过其对某一恒星的重力影响来推断）。但Christian Marois及其同事直接用Keck和Gemini望远镜来获得3颗行星的图像。这颗叫做HR8799的星球是一颗正当壮年的主序星，其动力来自其核心内的核反应，而它发生的时间距离地球128光年。环绕它运行的行星的质量为木星的5～13倍之间，其中最小的行星距离其恒星最近，而最大的行星则距离其恒星最远。这一尺码关系一般与我们自己太阳系的外行星类似，它支持行星是通过在一个环绕恒星旋转的气体和尘埃盘中的颗粒的积成而形成的这一场景。根据文章作者的说法，该系统与我们太阳系的较外部分的一个按比例放大的情况相类似。文章的作者估计，如果HR8799与太阳一样弱小的话，其行星将与土星、天王星和海王星与太阳的距离类似。
在另外一项研究中，Paul Kalas及其同僚用Hubble Space Telescope来获取他们称之为Fomalhaut b的行星的图像，它是在一个大型的星尘带中按轨道环绕其恒星运行的。研究人员估计，该行星的质量不会大出木星数倍。如果他们的发现被证实，这一星体将是人们在太阳系外所获得的温度最低、质量最轻的星体图像。在一则讨论这两项发现的Perspective中，Mark S. Marley描绘了直接获取这些行星图像的困难，因为昏暗的行星会消失在它们的主要恒星的耀眼的强光之中。他解释了当自适应光学技术与日冕仪一同使用时，是如何用于陆基式望远镜观察以校正大气所造成的模糊视觉的。日冕仪则阻断了恒星的大部分光线。
直立人母亲生出具有大容量脑的婴儿
研究人员报告说，一个直立人的新化石发现提示，该种系的雌性具有宽大的骨盆，其功能是为了生产脑容量大的婴儿。Scott W. Simpson及其同事在Gona, Ethiopia找到并近乎完全地复原了一个直立人成年雌性的骨盆。作为一种相对复杂工具的使用者，直立人被认为是第一个离开非洲及可能是第一个能够掌握火的使用的人族动物。基于对一具年轻男性Turkana Boy的骨骼的研究，研究人员先前曾得出结论：直立人身材高挑、形体消瘦，这可能是为了适应炎炎的热带环境或是为了适应耐久性跑动。一个狭窄的雌性骨盆还意味着直立人的婴儿在出生时脑容量相对较小，但在出生后会急剧地生长，这是一种与现代人婴儿相同的特征。但是，新发现的骨盆的形状提示，直立人的婴儿比先前认为的要大30%，而其产前脑子的生长速度与人类的类似，但其在产后的脑子和身体的生长速度则处在黑猩猩与人类之间。研究人员得出结论，需要生产脑容量大的婴儿是导致直立人雌性骨盆这种形状的最初的驱动力量。他们对为了适应热带气候或耐久性跑动是决定该种系骨盆形状的想法提出了怀疑。
“挑剔”的海洋微生物仅对氮气有兴趣
海洋中的蓝菌通常被认作是能够完成多种任务的细菌，它通过光合作用产生了大量的地球上的氧气，它能固定碳和氮，将这两种元素转化为在生物学上有用的形式。研究人员报告说，一组新近发现的蓝菌则反其道而行之，它只专注于固氮，而无需生产氧气和固定碳所需的遗传学“机器”。这些微生物在海洋中含量丰富，而生物固氮在控制海洋中的生物生产能力及碳通量上非常重要。因此，现在可能有必要对目前的地球上氮气和碳循环的模型进行重新评估。Jonathan Zehr及其同事分离出了这种所谓的UCYN-A蓝菌，并分析了该种生物的基因组。他们发现，这种蓝菌的基因型是从前在非共生蓝菌中所未知的，它们在基因上无法进行产生氧气的光合作用。一个始料未及的情况是，氧气对固氮酶（即催化固氮反应的酶）实际上是有毒的。其他已知固氮蓝菌是多细胞的生物，并演化出了一系列的方略来避免使其固氮酶被氧气毒化。此外，UCYN-A是一种单细胞的生物，它看来用只以氮气作为标靶已经解决了这一问题。
白蚁腹中之谜
用于消化木材的生物化学能力既神秘又在加工生物燃料上有着很高的需求。科学家们如今描绘了一种成为白蚁以消化木材作为其唯一食物来源基础的复杂的“寄生虫体内含有寄生虫”的关系。许多共生性微生物居住在白蚁的肠道内协助白蚁消化木材。其中的一种是原虫，它本身又是细菌Pseudotrichonympha grassii的一个宿主。Yuichi Hongoh及其同事对P. grassii的完整的基因组进行了序列测定。他们报道说，其独特的基因组序列披露了该种细菌具有能够固定大气中的氮，再循环废弃物中的氮，并为它们自己以及它们的原虫宿主制造氨基酸的能力。
（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）
《科学时报》 (2008-11-19 A3 国际)
