环境

一项新研究为应对大豆囊虫提供了新的途径，这种虫害是美国大豆作物最具破坏性的害虫。根据一位艾奥瓦州立大学教授参与的研究，针对囊虫用来感染植物根系的新发现的脆弱性，可能成为减少寄生虫在大豆等作物中造成的损害的一种强有力的方法。 研究人员发现了囊虫中一种单一蛋白质，它触发了数十种称为效应子的化学信号，这些微小的圆虫在根内释放这些信号以劫持植物细胞并为自己创造生存空间，艾奥瓦州立大学植物病理学、昆虫学和微生物学的杰出教授托马斯·鲍姆（Thomas Baum）表示。 尽管这种蛋白质是一种转录因子，可以绑定基因，将其打开或关闭，但研究人员发现没有它，囊虫的感染会显著减少，这项研究最近发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of…

根据水质和处理专家的说法，城市附近或城市内的野火后果超出了对建筑物和生态系统的破坏，还包括对饮用水污染的威胁。 根据悉尼科技大学（UTS）水质和处理专家的说法，城市附近或城市内的野火后果超出了对建筑物和生态系统的破坏，还包括对饮用水污染的威胁。 在《科学》杂志上发表的一封研究信中，UTS水和废水技术中心的研究人员写道，野火可以污染饮用水的分配系统，带来重大且不断升级的公共健康风险，在过去20年中，全球近五亿人经历过距离其家园一公里范围内的野火。 他们写道：“最近发生野火的地区的当局，如2025年洛杉矶的大火，应确保饮用水的安全，通过监测和减少水分配系统中的污染来实现。” “分配系统将饮用水从处理厂运输到消费者。在水离开处理厂之前，必须符合安全标准，但在运输过程中可能会发生污染。”…

湖泊生态系统可以接收大量的陆地有机物（t-OM），这些有机物能够被微生物转化为高等级消费者可用的能量。一个研究小组使用氢的稳定同位素研究了来自35个北方湖泊的19个消费者群体对陆地能源的依赖。根据研究结果，底栖大无脊椎动物和食底鱼对陆地能量（陆源性）的依赖程度高于浮游生物和食浮游鱼。消费者的陆源性沿着从森林到农业流域的环境梯度下降，这可能是由于湖泊有机物来源的变化。 研究小组从35个北方湖泊的19个不同的消费者群体（从藻类到顶级捕食者）中测量了氢的稳定同位素，并使用贝叶斯混合模型估算了消费者对陆地能源的依赖。 “我们发现，贫营养湖和富营养湖的能量动态有很大差异。流域的农业活动由于藻类生产的增加而减少了各个营养级和摄食组合的消费者陆源性，而高森林覆盖率促使消费者陆源性的增加，”在研究期间曾在于韦斯屈莱大学工作的博士后研究员Ossi Keva说。 食物网中的能量在鱼类中反映出来…

从日本香柏到松树，木材在建筑中使用了几千年。尽管钢材和混凝土等材料在大型建筑施工中已经占据主导地位，但木材正逐渐回归，越来越多地在公共和多层建筑中使用，以其环境利益。当然，木材常常被其他材料所替代，因为在户外使用时，它容易受到阳光和湿气的损坏。因此，为了保护木材表面，木材涂料被设计出来，但涂层的损坏往往在变得可见之前就已经开始。一旦退化能用肉眼看见，已经为时已晚。为了解决这个问题，一组研究人员正在努力寻找一种简单而有效的方法，在损坏变得不可挽回之前，诊断这种几乎不可见的退化。 当然，木材常常被其他材料所替代，因为在户外使用时，它容易受到阳光和湿气的损坏。因此，为了保护木材表面，木材涂料被设计出来，但涂层的损坏往往在变得可见之前就已经开始。一旦退化能用肉眼看见，已经为时已晚。 为了以此解决问题，京都大学的研究团队正在努力创建一种简单但有效的方法，在损坏变得不可修复之前，诊断这种几乎看不见的退化。“如果我们能‘看到’肉眼无法看到的东西，我们就能延长木结构的使用寿命，并提高建筑行业的可持续性，”通讯作者寺本义国说道。 该团队正努力通过结合中红外光谱和机器学习，将数据驱动工具引入传统木材维护。他们首先测试了人工风化的木材涂料以及含有纤维素纳米纤维的涂层，这是一种植物来源的添加剂，可以提高这些涂料的耐久性。 他们的机器学习组件使用一种叫做偏最小二乘法的技术，利用该技术建立预测退化程度的模型。他们还使用遗传算法来识别最具信息量的红外信号，提高了准确性和可解释性。“我们惊讶地发现，微小的化学变化——这些变化太小以至于肉眼无法检测到——可以通过红外光谱被捕捉到并由模型预测，”寺本说道。…

一项研究小组已经解码了历史土豆品种的基因组，并利用这一资源开发了一种高效的方法来分析数百个额外的土豆基因组。 土豆是超过13亿人的主食。然而，尽管土豆对全球粮食安全至关重要，育种成功仍然有限。一些最受欢迎的土豆品种是在几十年前培育的。造成这种有限成功的原因是土豆的复杂基因组：每个细胞中有四个基因组的拷贝，而不是只有两个。这对传统的杂交育种提出了挑战。由慕尼黑大学的基因组可塑性和计算遗传学研究小组负责人科尔比尼安·施内贝格教授领导的团队现在取得了重要突破。正如研究人员在《自然》期刊上报告的，他们成功重建了十个历史土豆品种的基因组。然后，他们利用这些知识开发了一种方法，使重建更多土豆基因组变得更加容易和快捷。 与瓦亨宁根大学、格罗斯吕兹维茨的莱布尼茨植物遗传学与农作物研究所（IPK）以及中国西安交通大学的研究人员合作，团队选择了一些历史品种，其中一些早在18世纪就已被种植。施内贝格说：“由于这些土豆来自欧洲育种计划开始的时期，我们希望弄清楚这些土豆中存在多少多样性，以了解我们土豆的遗传潜力。”答案是：并不多。土豆的基因库极其有限。十个土豆品种覆盖了现代欧洲所有土豆基因变异的约85%。 来自南美引入后的瓶颈效应 研究人员将他们的发现归因于瓶颈效应。自16世纪以来，土豆从南美进口。不同个体的数量很少，而且大多数无法适应欧洲的条件。这个减少的基因库随后又因疾病而进一步减少。最著名的例子是1840年代的土豆晚疫病疫情，导致收成崩溃，并引发了灾难性的饥荒，尤其是在爱尔兰，但在整个欧洲也有所发生。…

在阿尔伯塔省的沃特顿湖国家公园的布莱基斯顿扇，最近的研究发现了一种新的蝴蝶物种——好奇孤立蝴蝶（Satyrium curiosolus）。它有着独特的进化历史，可能在高达40,000年的时间里保持隔离，导致其遗传多样性平稳并且近亲繁殖水平异常高。由于其特定的生态关联性和低遗传多样性，这种蝴蝶可能很快面临气候变化适应方面的挑战，并需要特殊的保护策略。 在加拿大落基山脉的中心，一种不起眼但卓越的蝴蝶多年来默默地在我们的科学雷达下飞行。它的翼展为一英寸到一英寸半，上面的翅膀为棕色，下面为灰棕色并有黑点，早前这个种群被认为属于半月发夹蝴蝶（Satyrium semiluna）。然而，阿尔伯塔省沃特顿湖国家公园的布莱基斯顿扇的孤立发夹蝴蝶如今已被认定为一个独特物种：好奇孤立蝴蝶（Satyrium curiosolus）。…

三年连续干旱促成了“野蛮人阴谋”，这一事件在罗马不列颠历史上具有重要的转折点，新研究显示。研究人员认为，皮克特人、苏格兰人和萨克森人利用极端干旱造成的饥荒和社会崩溃，在公元367年对减弱的罗马防御造成了沉重打击。虽然罗马最终恢复了秩序，但一些历史学家认为，该省从未完全恢复。 公元367年的“野蛮人阴谋”是自三个世纪前的布狄卡反抗以来，罗马对不列颠控制的最严重威胁。 contempororary sources 角度表明，哈德良长城的驻军部分叛变，允许皮克特人通过陆地和海洋攻击罗马省。同时，来自现代爱尔兰的苏格兰人广泛入侵西部，大陆的萨克森人在南部登陆。…

一位教授在高西埃拉的随意远足变成了加利福尼亚最高树木杰弗里松的新海拔记录，之前并不认为它能在极高海拔生长。 加州大学戴维斯分校教授休·萨福德在加州高西埃拉远足时偶然发现了杰弗里松的新海拔记录，这可能是该州海拔最高的树木。他的偶然发现发表在加州植物学会的期刊《Madroño》中。 去年九月，在塞奎亚国家公园的卡维亚山南坡的树线处，萨福德停下来欣赏一棵狐尾松，然后是一棵波尔松——这是他预期会在如此高海拔看到的树木。 萨福德说：“然后我想，‘那是什么？’”作为加州大学戴维斯分校环境科学与政策系的森林生态学家，他表示：“我走过去，发现是杰弗里松！这没有道理。杰弗里松怎么会生长在11,500英尺以上？” 杰弗里松生长在内华达山脉的高山地区，是湖塔霍和猛犸湖周围最常见的树木。它并不被认为是传统的亚高山树种，后者栖息于最极端的高海拔地区。然而，萨福德记录到杰弗里松的生长高度达到12,657英尺。这比记录在案的最高杰弗里松高出1,860英尺，甚至高于波尔松、韧松和狐尾松。…

一项新研究调查了年均降水量（MAP）与草地生物量之间的关系在添加一种或多种营养素时如何变化。作者表明，降水量和营养素的可用性是植物生物量的关键驱动因素，而植物多样性的影响则微乎其微。 这项由美国农业部主导的研究发表在PNAS上，涉及来自德国综合生物多样性研究中心（iDiv）、亥姆霍兹环境研究中心（UFZ）、马丁路德大学哈雷-维滕贝格（MLU）和莱比锡大学的几位研究人员，探讨了年均降水量（MAP）与草地生物量之间的关系在添加一种或多种营养素时如何变化。作者表明，降水量和营养素的可用性是植物生物量的关键驱动因素，而植物多样性的影响则微乎其微。 全球降水的变化正在考验世界各地的生态系统：在某些地区，MAP在增加，而在其他地区却在减少。同时，许多生态系统都在有意或无意中暴露于日益增加的营养素（如氮、磷和钾）中。这可能源于农业实践，如土地使用和施肥，或来自城市径流，包括进入附近水道的废水。这两种因素——降水和营养素——直接影响植物生物量的生产。 研究发现，草地的植物生物量与年均降水量密切相关。平均而言，植物生物量随着MAP的增加而增加，但其他因素也发挥作用，例如营养素的可用性。 直到现在，人们对在添加一种或多种营养素时MAP与植物生物量之间的关系如何变化知之甚少。…

一支国际科学家团队和施密特海洋研究所的研究船“福尔克（too）”上的工作人员首次在其自然环境中拍摄了巨型鱿鱼（Mesonychoteuthis hamiltoni）。这只30厘米的幼年鱿鱼（几乎一英尺长）是在南大西洋南桑威奇群岛附近600米（1968英尺）深的水域由该研究所的遥控潜水器（ROV）苏巴斯蒂安捕获的视频。此次观察发生在3月9日。这一年是巨型鱿鱼被识别和正式命名100周年，它是玻璃鱿鱼科（Cranchiidae）的一员。 此外，在1月25日，前一趟“福尔克（too）”探险中的团队在南极附近的南冰洋拍摄到了冰川玻璃鱿鱼（Galiteuthis glacialis）的首确认画面。冰川玻璃鱿鱼是另一种在自然环境中从未见过活体的玻璃鱿鱼物种。 捕捉到巨型鱿鱼画面的这次为期35天的探险是一次海洋普查的旗舰探险，旨在寻找新的海洋生物——这是施密特海洋研究所、日本基金会-耐克顿海洋普查和南方项目之间的合作，南方项目是普利茅斯大学（英国）、GEOMAR海洋研究中心（德国）和英国南极考察局之间的联合项目。“看到幼年巨型鱿鱼的首个现场画面令人兴奋，同时也令我谦卑，因为它们完全不知道人类的存在。”新西兰奥克兰理工大学的卡特·博尔斯塔德博士说道，她是团队咨询的独立科学专家之一，以验证这些画面。“在过去的100年中，我们主要在鲸鱼和海鸟的胃中作为猎物残骸遭遇它们，并作为捕食者从事牙鱼捕捞。”…

一项新的研究采用现代方法重新评估了生物学中的一项基础研究，该研究解释了生态相似的树莺物种如何共存。研究团队检查了13种树莺的觅食行为、物理特征、饮食和进化历史，发现这些鸣禽的共存方式比最初所提议的更为复杂。 一场在你后院鸟食器上的鸟类争斗突显了动物在自然界中面临的资源竞争有时是多么激烈，但一些生态相似的物种似乎能够和平共存。现代生态学创始人之一的罗伯特·麦卡锡（Robert MacArthur）在对鸣禽的经典研究中提出，相似的树莺——以昆虫为食、色彩斑斓的森林鸣禽——能够在同一棵树上生活，因为它们实际上占据树木的略微不同位置，并且可能会吃不同的昆虫。现在，一项新的研究使用现代技术重新审视麦卡锡的观察，这些观察至今仍被用作当今生物学教科书中的例子。 由宾夕法尼亚州立大学和美国鸟类保护协会的研究人员主导的新项目表明，这些鸣禽的共存方式比麦卡锡最初提出的更为复杂。该研究考察了树莺的觅食行为、物理特征、饮食和进化历史，今天（4月16日）发表于《生物学快报》（Biology Letters）期刊上。…

在鸟类中，鸣唱行为在交配和领土防御中扮演着至关重要的角色。尽管鸟鸣可以传达个体的质量和个性，但很少有研究探讨个体个性与歌曲复杂性之间的关系，且没有研究关注雌性鸟类这一点，动物行为专家表示。 在鸟类中，鸣唱行为在交配和领土防御中扮演着至关重要的角色。 尽管鸟鸣可以传达个体的质量和个性，但很少有研究探讨个体个性与歌曲复杂性之间的关系，且没有研究关注雌性鸟类这一点，弗林德斯大学的动物行为专家表示。 他们考察了在澳大利亚野生超美丽的苍鹭（Malurus cyaneus）中，歌曲复杂性与两种个性特征（探索性和攻击性）之间的关系，这是一个两个性别都学习创造复杂歌曲的物种。…