Extreme El Niño events cause global disruption of weather patterns and affect ecosystems and agriculture through changes in rainfall. Model projections show that a doubling in the occurrence of such extreme episodes is caused by increased surface warming of the eastern equatorial Pacific Ocean, which results in the atmospheric conditions required for these event to occur. El Niño events are a prominent feature of climate variability with global climatic impacts. The 1997/98 episode, often referred to as ‘the climate event of the twentieth century’1,2, and the 1982/83 extreme El Niño3, featured a pronounced eastward extension of the west Pacific warm pool and development of atmospheric convection, and hence a huge rainfall increase, in the usually cold and dry equatorial eastern Pacific. Such a massive reorganization of atmospheric convection, which we define as an extreme El Niño, severely disrupted global weather patterns, affecting ecosystems4,5, agriculture6, tropical cyclones, drought, bushfires, floods and other extreme weather events worldwide3,7,8,9. Potential future changes in such extreme El Niño occurrences could have profound socio-economic consequences. Here we present climate modelling evidence for a doubling in the occurrences in the future in response to greenhouse warming. We estimate the change by aggregating results from climate models in the Coupled Model Intercomparison Project phases 3 (CMIP3; ref. 10) and 5 (CMIP5; ref. 11) multi-model databases, and a perturbed physics ensemble12. The increased frequency arises from a projected surface warming over the eastern equatorial Pacific that occurs faster than in the surrounding ocean waters13,14, facilitating more occurrences of atmospheric convection in the eastern equatorial region.

The 16S rRNA gene sequences of 34 named and unnamed clostridial strains were determined by PCR direct sequencing and were compared with more than 80 previously determined clostridial sequences and the previously published sequences of representative species of other low- G+C-content gram-positive genera, thereby providing an almost complete picture of the genealogical interrelationships of the clostridia. The results of our phylogenetic analysis corroborate and extend previous findings in showing that the genus Clostridium is extremely heterogeneous, with many species phylogenetically intermixed with other sporeforming and non-sporeforming genera. The genus Clostridium is clearly in need of major revision, and the rRNA structures defined in this and previous studies may provide a sound basis for future taxonomic restructuring. The problems and different possibilities for restructuring are discussed in light of the phenotypic and phylogenetic data, and a possible hierarchical structure for the clostridia and their close relatives is presented. On the basis of phenotypic criteria and the results of phylogenetic analyses the following five new genera and 11 new combinations are proposed: Caloramator gen. nov., with Caloramator fervidus comb. nov.; Filifactor gen. nov., with Filifactor villosus comb. nov.; Moorella gen. nov., with Moorella thermoacetica comb. nov. and Moorella thermoautotrophica comb. nov.; Oxobacter gen. nov., with Oxobacter pfennigii comb. nov.; Oxalophagus gen. nov., with Oxalophagus oxalicus comb. nov.; Eubacterium barkeri comb. nov.; Paenibacillus durum comb. nov.; Thermoanaerobacter kivui comb. nov.; Thermoanaerobacter thermocopriae comb. nov.; and Thermoanerobacterium thermosaccharolyticum comb. nov.

We have sequenced and annotated the genome of fission yeast (Schizosaccharomyces pombe), which contains the smallest number of protein-coding genes yet recorded for a eukaryote: 4,824. The centromeres are between 35 and 110 kilobases (kb) and contain related repeats including a highly conserved 1.8-kb element. Regions upstream of genes are longer than in budding yeast (Saccharomyces cerevisiae), possibly reflecting more-extended control regions. Some 43% of the genes contain introns, of which there are 4,730. Fifty genes have significant similarity with human disease genes; half of these are cancer related. We identify highly conserved genes important for eukaryotic cell organization including those required for the cytoskeleton, compartmentation, cell-cycle control, proteolysis, protein phosphorylation and RNA splicing. These genes may have originated with the appearance of eukaryotic life. Few similarly conserved genes that are important for multicellular organization were identified, suggesting that the transition from prokaryotes to eukaryotes required more new genes than did the transition from unicellular to multicellular organization.

The human intestinal tract harbors a complex microbial ecosystem which plays a key role in nutrition and health. Although this microbiota has been studied in great detail by culture techniques, microscopic counts on human feces suggest that 60 to 80% of the observable bacteria cannot be cultivated. Using comparative analysis of cloned 16S rRNA gene (rDNA) sequences, we have investigated the bacterial diversity (both cultivated and noncultivated bacteria) within an adult-male fecal sample. The 284 clones obtained from 10-cycle PCR were classified into 82 molecular species (at least 98% similarity). Three phylogenetic groups contained 95% of the clones: the Bacteroides group, the Clostridium coccoides group, and the Clostridium leptum subgroup. The remaining clones were distributed among a variety of phylogenetic clusters. Only 24% of the molecular species recovered corresponded to described organisms (those whose sequences were available in public databases), and all of these were established members of the dominant human fecal flora (e.g., Bacteroides thetaiotaomicron, Fusobacterium prausnitzii, and Eubacterium rectale). However, the majority of generated rDNA sequences (76%) did not correspond to known organisms and clearly derived from hitherto unknown species within this human gut microflora.

More than 300 labs worldwide are using the fungus Aspergillus nidulans as a model system for molecular genetics, and other species of this fungus are important in everyday life. A package of three genomics papers in this issue covers the Aspergillus field comprehensively. Galagan et al. report the genome sequence of the laboratory classic A. nidulans, and Nierman et al. have sequenced A. fumigatus, known chiefly as a human pathogen and allergen. And finally Machida et al. present genome sequencing and analysis of A. oryzae, focusing in particular on the expansion of genes in its genome, which is almost 25% bigger than the other two genomes. A. oryzae is used in traditional Chinese and Japanese food fermentation (think soy sauce) and also in enzyme production by biotechnologists. Aspergillus fumigatus is exceptional among microorganisms in being both a primary and opportunistic pathogen as well as a major allergen1,2,3. Its conidia production is prolific, and so human respiratory tract exposure is almost constant4. A. fumigatus is isolated from human habitats5 and vegetable compost heaps6,7. In immunocompromised individuals, the incidence of invasive infection can be as high as 50% and the mortality rate is often about 50% (ref. 2). The interaction of A. fumigatus and other airborne fungi with the immune system is increasingly linked to severe asthma and sinusitis8. Although the burden of invasive disease caused by A. fumigatus is substantial, the basic biology of the organism is mostly obscure. Here we show the complete 29.4-megabase genome sequence of the clinical isolate Af293, which consists of eight chromosomes containing 9,926 predicted genes. Microarray analysis revealed temperature-dependent expression of distinct sets of genes, as well as 700 A. fumigatus genes not present or significantly diverged in the closely related sexual species Neosartorya fischeri, many of which may have roles in the pathogenicity phenotype. The Af293 genome sequence provides an unparalleled resource for the future understanding of this remarkable fungus.

We describe a set of two “new generation” general circulation models of the Martian atmosphere derived from the models we originally developed in the early 1990s. The two new models share the same physical parameterizations but use two complementary numerical methods to solve the atmospheric dynamic equations. The vertical resolution near the surface has been refined, and the vertical domain has been extended to above 80 km. These changes are accompanied by the inclusion of state‐of‐the‐art parameterizations to better simulate the dynamical and physical processes near the surface (boundary layer scheme, subgrid‐scale topography parameterization, etc.) and at high altitude (gravity wave drag). In addition, radiative transfer calculations and the representation of polar processes have been significantly improved. We present some examples of zonal‐mean fields from simulations using the model at several seasons. One relatively novel aspect, previously introduced by Wilson [1997], is that around northern winter solstice the strong pole to pole diabatic forcing creates a quasi‐global, angular‐momentum conserving Hadley cell which has no terrestrial equivalent. Within such a cell the Coriolis forces accelerate the winter meridional flow toward the pole and induce a strong warming of the middle polar atmosphere down to 25 km. This winter polar warming had been observed but not properly modeled until recently. In fact, thermal inversions are generally predicted above one, and often both, poles around 60–70 km. However, the Mars middle atmosphere above 40 km is found to be very model‐sensitive and thus difficult to simulate accurately in the absence of observations.