环境

Min蛋白系统通过在细菌的细胞两端（“极”）形成摆动模式来防止异常的细胞分裂，但对此了解甚少。研究人员发现，工程化的大肠杆菌如何控制蛋白质水平以实现最大效率。 Min蛋白系统通过在细菌细胞的两端（“极”）之间形成摆动模式来防止异常细胞分裂。尽管经历了数十年的理论研究，预测摆动开始时的蛋白质浓度以及细胞是否能够在不同条件下维持这些摆动仍然是一个挑战。了解这些阈值非常重要，因为它们揭示了这一自组织系统在引导细胞分裂到合适位置方面的效率。 加州大学圣地亚哥分校的研究人员已将大肠杆菌细胞工程化，以独立控制Min蛋白的表达水平。在他们的研究中，团队展示了在广泛的浓度范围内，摆动是稳定的，大肠杆菌仅产生维持恒定摆动波长所需的最小量。 这些结果为融合定量细胞生理学和生物物理建模以理解控制细胞分裂机制的基本机制提供了有力的例证。这种综合方法重新框定了长期存在的研究问题，并为探索开辟了新的途径。这种跨学科的策略可以解锁更多有关细胞组织和功能的见解。 该研究于2025年5月5日发表在《自然物理》上。加州大学圣地亚哥分校的作者包括Suckjoon…

一些礁鱼具备意想不到的能力，能够横向移动下颚，加州大学戴维斯分校的生物学家们发现了这一点。这种能力——在脊椎动物中十分罕见——使得这些鱼能够迅速有效地以岩石上的藻类为食。此项研究于5月5日发表在《国家科学院院刊》上。 能够横向移动下颚，从人类的角度来看可能并不令人惊讶，但如果你观察所有脊椎动物的物种——其中一半是鱼类——这种能力几乎是独特的，加州大学戴维斯分校进化与生态学系的教授、论文的资深作者彼得·温赖特表示。 对于哺乳动物而言，能够上下和横向移动下颚使我们能够在吞咽食物之前将其咀嚼。这有助于使哺乳动物成为陆地上占主导地位的草食动物。 “在脊椎动物中，这种现象极为不寻常，并且在发生时具有有趣的生态和进化影响，”温赖特说道。 大多数鱼类通过吸入一口食物并将水中漂浮的猎物困住来进食。但是在礁石上，大约一半的鱼类通过啃食生长在礁石上的藻类或其他有机物来进食。…

工程师正在使来自广泛背景的研究人员更容易理解不同物种在进化上是如何相关的，并支持依赖这些物种树的变革性生物和医学应用。研究人员开发了一种可扩展的、自动化的、用户友好的工具，称为ROADIES，允许科学家直接从原始基因组数据推断物种树，减少对当前所需的领域专业知识和计算资源的依赖。 物种树对于巩固我们对物种如何在广泛尺度上进化的理解至关重要，但也可以帮助找到可能作为药物靶点的基因组功能区域；将物理特征与基因组变化关联；预测并应对人畜共患病的爆发；甚至指导保护工作。 在5月2日发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇新论文中，由加利福尼亚大学圣迭戈分校电气和计算机工程教授Yatish Turakhia领导的研究人员显示，ROADIES推断出的物种树在质量上可与最先进的研究媲美，但所需的时间和精力仅为其一小部分。该论文集中于四种不同的生命形式——有胎盘的哺乳动物、果蝇、鸟类和芽酵母——虽然ROADIES可以用于任何物种。 “高通量测序和计算工具的快速进展使基因组组装能够大规模进行，”该研究的第一作者、雅各布工程学院的计算机科学博士生Anshu…

环境温度对大多数物种的生理和行为产生深远影响。在依赖低温有效冬眠的个体所在的地区，全球变暖可能会显著影响它们的生存。一个科学团队研究了环境温度如何影响普通夜蝠的能量消耗，并建立了一个模型来预测它们在哪些纬度可以生存冬眠。该模型还预测了这些蝙蝠的冬眠区域将如何随着时间变化。它准确追踪了该物种在过去50年中的北移范围变化，并显示到2100年，由于欧洲冬季变得更短和更温暖，其当前范围的东北扩展可能达到14％。 这项研究是在莱布尼茨动物园与野生动物研究所（Leibniz-IZW）进行的，研究团队由进化生态学和进化遗传学系的科学家组成。第一作者克谢尼娅·克拉夫琴科博士目前是卢森堡大学的博士后，资深作者香农·库里博士目前是墨尔本大学的讲师。论文发表在科学期刊《生态信件》（Ecology Letters）上。 能量消耗与环境温度密切相关。当条件变得不利时，许多哺乳动物如蝙蝠会选择冬眠以节省能量。“冬眠者在生物物理模型中往往被忽视，因为它们在冬眠过程中在两种生理状态之间切换，使建模变得更困难，”香农·库里解释道。“因此，气候变化将如何影响这些物种仍不清楚。”为了研究这一重要生活史特征如何影响它们在温暖冬季的生存，克拉夫琴科及其同事进行了两次实验：“我们评估了体重约30克的普通夜蝠在不同环境温度下进入休眠状态（动物在冬眠期间的生理状态）所花费的时间。为了检测休眠状态，我们测量了皮肤温度，因为个体会降低体温以节省能量，”克拉夫琴科解释道。在第二次实验中，科学家们测量了在不同环境温度下蝙蝠的二氧化碳（CO2）产生量，以作为能量消耗的代理。 结果与波茨坦气候影响研究所提供的每日温度预测结合，基于不同气候变化情景进行分析。通过这种方式，科学家们可以计算出在整个欧洲超过12000个地点冬季生存所需的能量预算。他们比较了使用历史数据（1901-2019）与四种不同气候变化情景下未来预测（2019-2100）的能量预算。“我们对当前温度数据的计算生成了一个冬眠区域，该区域与实际的冬季分布非常吻合。这令人放心，因为模型仅基于环境温度和生理参数，就变得准确。我们也很高兴，因为经过所有实验工作和编程努力后，这表明我们的方法确实奏效，”莱布尼茨-IZW的科学家及建模专家亚历山大·库尔蒂奥尔博士表示。“进一步的计算显示，1901年至2018年之间，冬眠区域向欧洲东北部移动，从而扩大了6.3％。”…

一项研究表明，农药可能对生活在农业环境中的非目标物种产生负面影响。然而，这些影响因所测试的物质而异。 赫尔辛基大学的一项研究表明，农药可能对生活在农业环境中的非目标物种产生负面影响。然而，这些影响因所测试的物质而异。 集约农业是导致生物多样性丧失的主要因素之一。虽然之前的研究主要集中在栖息地丧失和破碎化的影响上，但集约农业还有其他环境影响，包括在农业环境中使用农药。 最近一项研究调查了两种农药对格兰维尔点翠蝶的影响，该蝶通常生活在这样的环境中。该研究旨在确定幼虫阶段的短期暴露如何影响幼虫的生长率以及成蝶的繁殖成功率。 该研究集中于一种杀真菌剂和一种除草剂，以及两者的混合物。特别是杀真菌剂在短时间暴露后就增加了幼虫的死亡率，并减缓了发育。两种物质的混合物降低了杀真菌剂对幼虫发育的有害影响，尽管其发育仍比接受对照处理的幼虫慢。它还对成蝶的繁殖能力产生了负面影响。…

在2000年华盛顿特区举行的一次会议上，命名了分泌球蛋白超级家族，用于分类与其创始成员子宫球蛋白具有结构相似性的蛋白质。如今，25年过去了，这些蛋白质的基本功能仍然知之甚少，这促使一个研究小组深入探讨它们的进化起源。这项生物信息学调查报告显示，分泌球蛋白，或称SCGBs——最初被认为是哺乳动物特有的——也发现于乌龟、鳄鱼、蜥蜴和鸟类。这些新发现表明，这些蛋白质的进化早于恐龙，并共享一个尚未被发现的基本功能。 在2000年华盛顿特区举行的一次会议上，命名了分泌球蛋白超级家族，用于分类与其创始成员子宫球蛋白具有结构相似性的蛋白质。如今，25年过去了，这些蛋白质的基本功能仍然知之甚少，这促使卡尔·R·沃斯基因组生物学研究所的研究人员深入探讨它们的进化起源。 这项生物信息学调查报告显示，分泌球蛋白，或称SCGBs——最初被认为是哺乳动物特有的——也发现于乌龟、鳄鱼、蜥蜴和鸟类。这些新发现发表在《基因组生物学与进化》上，表明这些蛋白质的进化早于恐龙，并共享一个尚未被发现的基本功能。 “我们在人类基因组中有一系列Scgb基因，但没有人知道它们的功能，”卡尔伊利诺伊医学院的临床助理教授克里斯蒂娜·劳凯提斯（EIRH/RBTE）说。“如果我们想理解自己，就必须了解我们与其他生物共享和不共享的东西。我们希望通过识别其他生物具有这些基因的情况，来确定一个共享的蛋白质功能。” “生物学的一个基本原则是结构与功能的问题，”卡尔伊利诺伊医学院生物医学与转化科学系教授鲍勃·卡恩（GNDP）说。“这是一个经典案例，我们知道SCGB的结构，但在大多数情况下并不知道它们的功能。”…

一些红藻展现出结构色，使其生长尖端呈现蓝色，而其余部分包括果实结构则呈白色。此外，由于产生颜色的结构与抗食草化学物质一起存在，这一发现进一步表明红藻使用颜色进行物种间的交流。 一些红藻展现出结构色，使其生长尖端呈现蓝色，而其余部分包括果实结构则呈白色。此外，由于产生颜色的结构与抗食草化学物质一起存在，神户大学的发现首次建议红藻使用颜色进行物种间的交流。 红藻因其用来收集光的色素而呈红色。神户大学的藻类学家川井宏志说：“作为潜水员，我早已意识到某些红藻在水中观察时呈现出比通常红色更白的外观。此外，在最近的一次潜水调查中，我注意到某种红藻的幼苗生长尖端似乎有蓝色的色调。这些观察让我感到好奇，我想要澄清这些颜色的机制。” 川井描述了他在调查这一现象时所面临的困难：“这些物种生长在潮水区以下的深水中，观察和采集需要进行水下潜水。此外，许多深水物种非常脆弱，在实验室中维持它们的生存并进行详细观察和实验非常困难。同时，使用电子显微镜观察细微结构也需要特殊技术。”然而，基于之前在褐藻研究中的经验，神户大学的研究人员成功地获得了足够的样本。 在《欧洲藻类学杂志》中，团队现在发布了他们的研究成果。他们发现红藻中一种被称为“腺体细胞”的特定类型细胞，含有紧密堆积的反射材料微球。当红藻（Asparagopsis…

黑茶、浆果、柑橘类水果和苹果的摄入量增加可能有助于促进健康老化，新的研究发现。 这项由埃迪斯科文大学、贝尔法斯特女王大学和哈佛大学公共卫生学院的研究人员进行的研究发现，富含类黄酮的食物可以帮助降低不健康老化的关键组成部分的风险，包括虚弱、身体功能受损和心理健康不良。 “医学研究的目标不仅是帮助人们活得更长，还要确保他们尽可能保持健康，”埃迪斯科文大学的助理讲师尼可拉·邦多诺博士说。 “我们从以往的研究中知道，类黄酮摄入量较高的人往往活得更久，而且他们患上主要慢性疾病如痴呆、糖尿病或心脏病的可能性较低。 “我们的研究表明，摄入更多类黄酮的人往往老得更好。”…

大气和气候科学家显示，生物颗粒可能引发降雨事件，从而导致洪水和雪暴，这归因于它们在云中促进冰形成的能力。他们呼吁更新气象和气候模型。 EPFL 大气和气候科学家显示，生物颗粒可能引发降雨事件，从而导致洪水和雪暴，这归因于它们在云中促进冰形成的能力。他们呼吁更新气象和气候模型。 云的形成依赖于大气中的现有颗粒，极端天气事件如洪水和雪暴与云中大量冰的产生有关。空气中漂浮的生物颗粒，如花粉、细菌、孢子和植物物质，特别擅长促进云中的冰形成，EPFL 的气候科学家显示这些颗粒的浓度随着温度的升高和降低而变化。研究结果发表在《自然投资组合期刊》…

人工引入氧气是否能 revitalise 濒死的沿海水域？虽然氧气化方法在湖泊中已被证明成功，但在用于海洋之前，必须仔细分析其潜在的副作用。这是德国基尔 GEOMAR 亥姆霍兹海洋研究中心和荷兰拉德堡大学研究人员得出的结论。在科学期刊《EOS》上的一篇文章中，他们警告说：技术措施可以暂时和局部减轻损害，但它们伴随着可观的不确定性和风险。最重要的是，这些措施并不能提供永久解决方案，因为一旦措施结束，氧气含量会回到之前的水平，除非根本问题的原因，如营养物质输入和全球变暖被解决。…

友情有复杂的利弊——这可能解释了为什么一些个体不太社交，根据一项新的关于大猩猩的研究。 科学家们研究了164只野生高山大猩猩的20多年数据，以了解它们的社交生活如何影响其健康。 成本和收益因大猩猩群体的大小而异，并且男性和女性的情况也有所不同。 例如，生活在小群体中的友好雌性大猩猩很少生病，但后代较少——而生活在大群体中的大猩猩则更容易生病，但出生率更高。 与此同时，具有强社会联系的雄性大猩猩更容易生病——但在打斗中受伤的可能性较小。…

在秘鲁的查文德胡安塔尔，揭示的嗅烟管表明领导者如何利用神秘体验巩固他们的权力。 在印加帝国统治安第斯山脉的两千年前，一个较不为人知的社会被称为查文现象，在现今的秘鲁共享着共同的艺术、建筑和材料。通过农业创新、工艺生产和贸易，查文塑造了一个日益增长的社会秩序，为高峰地区的等级社会奠定了基础。 但他们最强大的工具之一并不是农业，而是进入改变意识状态的途径。 这是一项新的研究的结果，该研究揭示了在秘鲁安第斯山脉使用迷幻植物的最早直接证据。来自佛罗里达大学、斯坦福大学和南美机构的考古学家团队发现，在查文德胡安塔尔这一史前仪式遗址的巨大石结构中心，发现了用空心骨头雕刻而成的古代嗅烟管。 通过对嗅烟管进行化学和显微镜分析，研究人员揭示了来自烟草野生亲属的尼古丁痕迹和与DMT相关的迷幻剂vilca豆残留物。显然，领导者利用这些物质不仅仅是为了个人的幻觉，而是为了加强他们的权威。…