陆地植物起源研究的新进展

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植物祖先从水生到陆生的演化是植物进化生物学研究的重要课题,也是改变地球陆地生态系统的关键事件,而目前植物陆地化的进化转变机制尚不明了。最近,对几种链型绿藻和一种角苔植物的高质量基因组解析为这一事件提供了线索。研究得出如下结论:①双星藻纲(Zygnematophyceae)是现存与陆地植物共同祖先最近的姐妹群系;②两类主调控因子(GRAS和PYL)的土壤细菌水平基因转移在驱动植物祖先陆地化的进程中起着重要作用;③植物祖先陆地化是渐进性演化,遗传物质经历了一系列的“预适应”,很多长期被认为陆地植物特有的基因家
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1964年发现的天鹅座X-1是人类历史上第一颗可观测到的恒星级黑洞,它持续不断地吸引着天文学家的目光。精确测量该系统的参数有利于天文学家加深理解天鹅座X-1的物理性质,并有助于对恒星演化作出更好的限制。2011年,首次全面测量天鹅座X-1系统的质量、距离、自旋等参数;2021年,包括国家天文台在内的国际合作团队再次对该系统进行精确测量,全面更新了系统参数。文章详细介绍天鹅座X-1的质量、距离、自旋三个参数的测量方法,以及2011和2021年两次精确测量的结果,并讨论了最新的测量结果对恒星及双星演化的启示。
开展不同上下限应力比条件下砂岩的损伤破裂过程试验,然后基于颗粒流数值模拟方法,引入应力腐蚀模型反映应力作用下岩石的疲劳损伤过程。根据室内试验标定得到模型的瞬时和时效细观参数,通过对比验证时效变形损伤破裂模型的合理性。在此基础上开展不同上下限应力比条件下岩石疲劳破坏的数值模拟及室内试验研究。研究结果表明:疲劳载荷作用下,岩石的损伤破坏曲线中的滞回环呈现出“疏-密-疏”的演化特点,且裂隙发育曲线在加载初期呈上凸型减速上升,随后稳定发展,最后呈下凸型加速上升直至破坏,整体呈阶梯状增长。疲劳荷载的下限应力水平
利用SHT4605电液伺服试验机和声发射检测系统,开展不同含水率煤样单轴压缩试验,辅以分形理论和声发射特征参数分析,定量化研究含水率对煤样力学特性及破坏特征的影响。研究结果表明:含水率的增大使煤样软化的同时削弱其脆性,破坏过程更加缓和,峰值应力由干燥时的23.91 MPa下降为饱水时的16.03 MPa,劣化超过30%;AE能率呈现明显的“平静—激增—衰减”阶段变化特征,AE能率平静期在线弹性阶段占比由干燥时的90%逐渐下降为饱水时的不足60%,干燥煤样的AE能率峰值是饱水煤样的10倍以上;煤样破坏后
光合作用过程中,植物通过位于叶绿体中类囊体膜上的光系统Ⅱ和光系统Ⅰ及其他蛋白复合物将吸收的太阳能转化为化学能,并释放氧气。两个光系统均是由各自的核心复合物和外周捕光天线组成的多亚基膜蛋白色素复合体,并参与植物在不同光照环境的适应调节过程,了解这些复合物的结构有助于对光合作用分子机制的深入理解。文章系统总结了近期高等植物光系统Ⅱ和光系统Ⅰ及相关蛋白复合物的结构生物学研究进展。
为研究岩层交界面处开挖卸荷诱发岩爆的发生机制,利用RFPA3D并行计算程序对组合岩石开展真三轴加卸载的数值模拟试验,研究不同高度比和不同倾角的组合岩石在真三轴加卸载条件下的破坏演化过程、力学特征以及破坏模式。研究结果表明:岩石组合体在真三轴加卸荷下的局部化破坏特征显著,破坏位置与软硬岩石有关。岩石的破坏主要集中在软岩的临空面附近并向硬岩扩展;组合岩石的破坏模式与高度比和组合倾角有关;随软岩高度比增加,由剪张复合型破坏向张剪复合型破坏转变;随倾角增大,岩石剪切滑移破坏显著;组合岩石真三轴加卸载下的峰值强度与
藻胆体是红藻和蓝藻中的大型水溶性捕光复合体,能吸收较宽范围波长的可见光,能量传递效率高于95%。目前解析的高分辨率藻胆体来自红藻Griffithsia pacifica(太平洋凋毛藻)和Porphyridium purpureum(紫球藻),在这两个物种中获得了藻胆体完整的蛋白结构,确定了所有连接蛋白的结构和分布,并且在Porphyridium purpureum藻胆体的结构中发现连接蛋白具有调节
硅藻是海洋中一类重要的红色浮游植物,每年贡献了海洋40%或全球20%左右的原初生产力,在全球碳固定和地球化学循环中扮演重要角色。硅藻能取得如此成功生态位的一个重要因素是其捕光天线为具有出色捕光和光适应能力的岩藻黄素叶绿素a/c结合蛋白(FCP)。为研究硅藻在水下高效利用蓝绿光、传递和转化太阳能的机理,我们团队与合作者利用晶体学和冷冻电镜技术破解了硅藻FCP捕光天线和光系统超级复合物的结构,揭示了F
绿硫细菌是一类厌氧光合细菌,能够利用光能以硫化物为电子供体进行非产氧光合作用.绿硫细菌的光反应系统由捕光天线绿小体、能量传递体FMO蛋白和反应中心三部分构成.文章主要
为了建立岩石热损伤演化模型,基于NI高性能测试系统与LabVIEW开发环境,通过对不同岩性试样(3种花岗岩和3种砂岩)进行热损伤试验,捕捉岩石在升温(从室温到500℃)和降温过程中的声发射信息。采用薄片分析方法揭示岩石经历高温作用前后的微观结构。根据声发射能量与弹性模量,建立岩石热损伤演化模型。研究结果表明:岩石在经历高温作用后微观裂隙增多,薄片糙面粗糙度增大;声发射信号频率存在2个明显的区间,即0.1~20 kHz和20~80 kHz,声发射幅值主要集中在50~70 dB;不同岩石的声发射能量存在显著差
时光过得真快,郝诒纯(1920-2001)先生离开我们快20年了。岁月无情人有情!春秋似流水,悄悄地逝去,毫不留情,然而先生的音容笑貌却一直驻留心间,从未消去,不经意间就浮现眼前。