Evolutionary and ecological implications of cardenolide sequestration in the monarch butterfly

Summary Monarch butterflies sequester cardenolides from their larval host plants in the milkweed genusAsclepias for use in defense against predation. Of 108Asclepias species in North America, monarchs are known to feed as larvae on 27. Research on 11 of these has shown that monarchs sequester cardenolides most effectively, to an asymptote of approximately 350 g/0.1 g dry butterfly, from plants with intermediate cardenolide contents rather than from those with very high or very low cardenolide contents. SinceAsclepias host plant species are distributed widely in space and time across the continent, monarchs exploit them by migration between breeding and overwintering areas. After overwintering in central Mexico, spring migrants east of the Rocky Mountains exploit three predominantAsclepias species in the southern USA that have moderately high cardenolide contents. Monarchs sequester cardenolides very effectively from these species. First generation butterflies are thus well protected against predators and continue the migration north. Across the northern USA and southern Canada most summer breeding occurs on a fourthAsclepias species and in autumn most of these monarchs migrate back to Mexican overwintering sites. The ecological implications of this cycle of cardenolide sequestration for the evolution of monarch migration are discussed.     

真蓝甲藻(Gymnodinium eucyanochroum Tseng Sp.nov.)的亚微结构、色素性质及其在藻类进化中的意义

本文报告了在南京发现的蓝色裸甲藻,测定了它的藻胆色素。证明蓝色藻胆蛋白不是山“胞内蓝藻”(Cyanellen)所提供。电子显微镜的扫描表明细胞表面有众多的突起,不是光滑的;横沟内的鞭毛不是“带状”而是由细纤维丝膜状物拉着的螺旋形。透视电子显微镜观察表明,该藻有两个类型的细胞核,即“甲藻核结构”(Dinocaryotic structure)和“真核结构”,(Eucaryotic Structure),真核与叶绿体有一个共同的膜的包被,有一个与原生动物相近似的伸缩泡系统。叶绿体是分枝状,在细胞的边缘位,但也有其它形态。有淀粉颗粒而无“造粉核”或称”“蛋白核”(Pyrenoid),多数位于叶绿体外或之间,类囊体与一般甲藻不同,不是三个排成一条“带”而是两个排列成“带”。有发达的线粒体,和高尔基体;鞭毛不论纵沟内的或横沟内的,其横切面,均为9+2的形式,其纵切面是由纤维丝成束的结构。蓝色色素提取物,可见光最大吸收峰为456nm,与隐藻藻胆色素十分相似。从细胞亚微结构及其色素性质,作者认为它是藻类演化过程中的一个中间类型的甲藻共生体。     

Misuses of biology in the context of the paranormal

Summary Public suspicion of science stems from science's challenging of perceptions and myths about reality, and a public fear of new technology. The result is a susceptibility to pseudoscience. In claiming that creation science is as valid as evolution the creationists misquote scientists and seek to spread their own scientific myths concerning a young age for the earth, an act of creation based on a particular literalist interpretation of the Christian Bible and a single worldwide flood. They use methods of debate and politics, rather than scientific research. A selection of their arguments is examined and the nature of the evidence for evolution is discussed. Problems with the creation science model are noted. In the myth of the hundredth monkey phenomenon, original research is misquoted to denigrate scientific research and support sentimental ideas of paranormal events. The misuse of science is seen as damaging to society because it reduces the effective gathering and application of scientific information. However, pseudoscience provides a valuable guide to gaps in public scientific education.     

粘结平面对称分叉裂纹的奇异积分方程数值解

本文对一个含分叉裂纹的弹性半平面与另一不同材料的半平面粘结的问题用复势方法化为一组三个复Caucby型奇异积分方程。采用修正的Gauss-Legendre和修正的Lobatto-Legendre数值求积法则化成一代数方程组,裂纹尖端的应力强度因子值可从代数方程组的解求得。本文计算得到了弹性半平面、刚体与弹性半平面相粘结、两种不同材料的弹性半平面相粘结的三种问题的几种几何形状的对称分叉裂纹的应力强度因子。本文的结果扩充了“应力强度因子手册”的内容。     

边界元法在计算地下水稳定水位和流量中的应用

边界元法是一种新的数值计算方法。该法易于处理无限区域的地下水流问题,并且计算流量也较其他方法准确。本文介绍在二维稳定流的情况下如何计算地下水的水头和流量。承压含水层中的稳定流动,水头H满足拉普拉斯方程。利用格林第二公式,可以得到边界积分方程,即边界元的基本公式。可以用数值方法计算这一边界积分。为此,在边界上选取有限个点,称为节点,两节点间的线段称为单元。本文中选用线性单元和线性插值。引进局部坐标系,可以得到表示H和( H/ n)关系的方程。我们可以选一个节点作为固定的基点,其他节点为动点,对于每一选择都可得到一个方程。依次把每一节点作为基点,可得到N个方程,构成一个线性代数方程组。根据边界条件,每一节点中的H或( H/ n)有一个是已知的,解方程组可求出另一个。解出边界上的全部H和( H/ n)以后,可算出内部的水头和流量。对于非均质问题可划分为几个区域来处理。分界线上要满足相容性方程。对于( H/ n)的不连续点,可用“节点多值法”处理。     

结构方程模型在兴安落叶松林生长中的应用

【目的】通过结构方程模型,确定气候、土壤和海拔对兴安落叶松林生长指标的影响以及路径关系。【方法】选取年平均气温、年平均降水量、太阳辐射、土壤全氮含量、土壤有机碳密度和海拔作为影响因素,探究兴安落叶松地上生物量、地下生物量、树高与这些影响因素的关系,并利用AMOS 21.0软件构建衡量兴安落叶松生长的3个指标与气候、土壤和海拔的结构方程模型。【结果】兴安落叶松的地上生物量、地下生物量随着海拔、年平均降水量的增大呈现先增大后减少的趋势,树高随着海拔的增加而增加。地上和地下生物量随着土壤有机碳密度的增加而增加。海拔对兴安落叶松生长的总效应系数为0.200且是正向效应,海拔对兴安落叶松生长的直接效应(0.224)大于间接效应(-0.024);气候因子对兴安落叶松林生长的总影响系数为-0.771且是负向效应;土壤因子对兴安落叶松生长的总影响系数为-0.216,其对兴安落叶松林生长起到一定的抑制作用。【结论】根据结构方程模型的路径系数,气候因子的总影响系数绝对值最大,其次是土壤和海拔,兴安落叶松林静态生长主要受到气候因子的制约。     

三维重构下整体形状参数的砂土渗透性分析

颗粒形状对砂土结构及其宏观性质有显著的影响。为探究颗粒形状对砂土结构及渗透性的影响规律,选取玻璃珠、石英砂及玻璃渣3种颗粒形状各异的砂土作为研究对象,首先采用高分辨率三维X射线显微镜(CT)进行精细扫描,重构了砂土三维结构模型。选取了颗粒伸长率、扁度、球度、孔隙比表面积等形状参数统计分析得出整体形状参数(OR),将OR引入Kozeny-Carman(K-C)方程得出考虑颗粒形状特征的砂土渗透系数的预测方程。室内柔性壁渗透试验表明砂土颗粒的整体形状参数(OR)越小(即颗粒形状越复杂),砂土的渗透性能越差,引入整体形状参数(OR)的K-C方程对砂土渗透性能的预测效果较好。     

不同分级循环加卸载模式下六边形蜂窝能量演化规律

为了阐明循环加卸载路径对六边形蜂窝能量演化的影响规律,设计了3种不同分级循环加卸载试验,揭示了不同分级循环加卸载模式下外界输入总能量、弹性变形能、耗散能、塑性变形能等参数的演化特征及相互关系,研究结果表明：不同分级循环加卸载作用下,蜂窝的初始峰值强度和平台应力与卸载过程蜂窝弹性能的释放程度有关;3种不同分级循环加卸载模式下外界输入总能量、蜂窝的弹性变形能和塑性变形能随着加卸载梯级增大呈现非线性增加的趋势,耗散能在前三级循环作用下随着加载次数增加而减小,在最后一级循环中循环载荷上限较大,扰动效应强于强化效应,耗散能呈现相反趋势;提升循环载荷上限,蜂窝内部损伤增加,且越接近蜂窝初始峰值强度,蜂窝的损伤越严重;同时提升循环载荷下限,蜂窝弹性能释放较少,损伤加剧。     

耦合Gross-Pitaevskii方程的高效保质量守恒格式

该文为耦合Gross-Pitaevskii方程提出了一个新的保质量守恒格式.首先对空间导数利用高阶紧致格式离散得到半离散格式;然后在时间方向上利用基于外推的Crank-Nicolson格式离散,得到一个半显式的数值格式,然而此格式不能保持GP方程固有的质量守恒,因此,对格式得到的数值解利用投影方法进行修正,使其满足离散质量守恒;最后通过数值实验验证了该格式具有高精度以及保持质量守恒.