环境

一项新研究揭示了南非假湾大白鲨（Carcharodon carcharias）消失后的广泛生态后果。这项研究持续超过二十年，记录了 cascading 生态干扰，强调了顶级掠食者在维持海洋健康方面的关键角色。 一项发表在《海洋科学前沿》（Frontiers…

生命需要足够的磷。然而，这种元素稀缺，不仅在今天如此，在生命起源时也是如此。那么四十亿年前，哪里有足够的磷供生命出现呢？一组生命起源研究人员有了答案。 与氮和碳一起，磷是地球上生命的基本元素。它是DNA和RNA等分子的中心成分，这些分子用于传递和储存遗传信息，以及ATP（三磷酸腺苷），细胞需要它来产生能量。 磷还可能在生命起源中发挥关键作用。触发生命前生物化学过程开始的某些条件是必需的。其中之一就是足够磷的存在。磷的可用性调节着生物的生长和活动。然而，与氮或碳不同，磷在地球表面相对稀缺——这种情况在生命存在之前的时代以及今天都是如此。 正是因为磷稀缺且难以获取，而生物对它的需求又很高，科学家们长期以来一直困惑于生命是如何出现的。 为了回答这个问题，他们在实验室进行了实验。这些实验表明，原始生物化学需要非常高浓度的磷——约为自然水中磷含量的10,000倍。这引发了一个问题：四十亿年前，地球上怎么会出现如此高浓度的磷呢？…

研究人员已为西伯利亚开发了一个高精度的土地覆盖地图，为气候变化和预测提供了见解。利用先进的机器学习技术和现有的多种土地覆盖图，他们能够解决先前数据集中存在的重大差异。作为世界上气候敏感性最高的地区之一，新开发的西伯利亚地图标志着一个突破，为理解该地区极端环境变化提供了至关重要的细节。 来自日本千叶大学和名古屋大学的研究人员，已为西伯利亚开发了一个高精度的土地覆盖地图，为气候变化和预测提供了见解。利用先进的机器学习技术和现有的多种土地覆盖图，他们能够解决先前数据集中存在的重大差异。作为世界上气候敏感性最高的地区之一，新开发的西伯利亚地图标志着一个突破，为理解该地区极端环境变化提供了至关重要的细节。 西伯利亚是位于俄罗斯的一个省，是一个重要的地理区域，在全球碳循环中发挥着关键作用。凭借其广袤的森林、湿地和永久冻土区域（永久冻土），西伯利亚在全球范围内储存了大量的碳。但气候变化正在快速改变西伯利亚的景观，转变其植被分布并加速永久冻土的融化。对土地覆盖进行分类对预测未来的气候变化至关重要，但在像西伯利亚这样的地区，由于地面观测数据的有限可用性，积累土地覆盖数据具有挑战性。 在推进气候研究的步骤中，由来自千叶大学环境遥感中心和科学与工程研究生院的Kazuhito Ichii教授领导的最近研究，揭示了西伯利亚一幅精细的土地覆盖地图。通过利用多种来源并应用随机森林分类器（机器学习算法），团队以惊人的85.04%的准确率解决了现有土地覆盖数据集之间的不一致性。该研究与日本名古屋大学合作完成，并于2025年1月6日发表在《地球与行星科学进展》第12卷第3期上。…

微小的塑料碎片已经在我们的环境和身体中无处不在。根据新的研究，较高浓度的微塑料的暴露与慢性非传染性疾病的更高发病率相关，这些微塑料可能在不经意间被摄入或吸入。 研究人员表示，这些新发现为微塑料污染代表新兴健康威胁的越来越多的证据提供了支持。例如，研究结果表明，微塑料浓度与中风风险的关系类似于少数族裔和缺乏健康保险等因素。 "这项研究提供了微塑料暴露对心血管健康产生影响的初步证据，尤其是像高血压、糖尿病和中风这样的慢性非传染性疾病，" 俄亥俄州凯斯西储医学院的研究数据科学家、该研究的首席作者 Sai…

根据一项新的研究，人乳头瘤病毒（HPV）除了引发几种类型的癌症外，似乎还显著增加心脏病和冠状动脉疾病的风险。 根据在美国心脏病学会年度科学会议（ACC.25）上提出的研究，人乳头瘤病毒（HPV）除了引发几种类型的癌症外，似乎还显著增加心脏病和冠状动脉疾病的风险。 HPV与心脏病相关的证据最近才开始显现。这项新研究是第一项通过汇总多项全球研究的数据（共计近250,000名患者）来评估这一关联的研究。其发现加强了存在显著关系的证据，并引起研究人员、临床医生和患者的进一步关注。 研究的主要作者、康涅狄格州法明顿的乔治华盛顿大学医学院内科住院医师史蒂芬·阿基芬瓦（Stephen Akinfenwa）医生表示：“我们的研究表明，HPV与心血管疾病之间显然存在某种关联。生物机制尚未确定，但假设与慢性炎症有关。我们最终希望看到通过疫苗接种减少HPV是否能够降低心血管风险。”…

迄今为止在火星上发现的最长有机分子最近被检测出来。这些长碳链包含多达12个连续的碳原子，可能表现出与地球上生物活动产生的脂肪酸类似的特征。火星缺乏地质活动以及寒冷、干燥的气候帮助在过去37亿年中保存了这份珍贵的有机物质，该样本富含粘土。因此，它可以追溯到地球上生命首次出现的时期。 迄今为止在火星上发现的最长有机分子最近被来自法国国家科研中心（CNRS）1的科学家及其来自法国、美国、墨西哥和西班牙的同事们检测到。这些长碳链包含多达12个连续的碳原子，可能表现出与地球上生物活动产生的脂肪酸相似的特征2。火星缺乏地质活动以及寒冷、干燥的气候帮助在过去37亿年中保存了这份珍贵的有机物质，该样本富含粘土。因此，它可以追溯到地球上生命首次出现的时期。这些研究结果将于2025年3月24日发表在期刊PNAS上。 这一发现是通过火星样本分析仪（SAM）3进行的，该仪器由法国航天局CNES4共同资助。这是NASA的好奇号探测器上的一个仪器，自2012年以来，一直在研究火星的盖尔陨石坑。这一成功为未来的行星际科学任务铺平了道路，以寻求复杂的类生命化学的迹象。这将是欧洲航天局（ESA）即将在2028年发射的ExoMars任务和2030年代NASA-ESA联合火星样本回收任务的目标之一。为了进一步探索太阳系，来自同一国际团队将为蜻蜓建立一个类似于SAM的仪器，该无人机计划于2034年起探索土星最大卫星的表面。 注释 1…

工程师们从青蛙的分泌物中提取出了强效的新型抗生素。这些新分子展示出了与现有的最后手段抗生素相当的能力，而不会对人体细胞或有益的肠道细菌造成伤害。 青蛙在过去的几亿年中蓬勃发展，几乎遍布地球的每一个角落，从热带丛林到亚北极森林。在其进化过程中，青蛙发展出了显著的防御机制——包括先前未报道的抗生素——以抵御生长在潮湿环境中的大量细菌。这些化合物的变异可能在未来保护人类免受耐药病原体的侵害。 在一篇刊登在生物技术趋势 (Cell Press)的最新论文中，宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院（Penn…

杀虫剂可能会帮助希望保护作物免受有害昆虫侵害的种植者，但根据一项新研究，它们也可能会导致某些杂草数量的增加。根据宾州州立大学的研究人员领导的这项研究，杀虫剂的使用在种植时作为预防手段和采用综合害虫管理 (IPM) 方法的比较显示，后者在已知存在昆虫问题时才使用杀虫剂。研究小组还调查了在这些治疗计划中结合使用覆盖作物（收获现金作物后用于覆盖和保护土壤的作物）的影响。研究人员发现，在第三年时，一些未种植覆盖作物并使用了杀虫剂的田地出现了稍多的杂草—尤其是草苦苣。然而，即使在使用了杀虫剂的田地中，种植覆盖作物也防止了这一问题。论文的作者之一、农业科学学院的昆虫学教授约翰·图克尔表示，虽然他和其他研究人员并不确定这些发现的原因，但最可能的解释是，预防性杀虫剂限制了通常食用杂草或杂草种子的昆虫的活动，从而使杂草数量增多。他补充说，这些发现对种植者在制定田地管理计划时可能会有所帮助，并且尽管在预防性使用除草剂方面是明智的，因为杂草是一个普遍存在的问题，但昆虫害虫则不那么常见。“在宾夕法尼亚州，每次种植时总是使用杀虫剂似乎并不是最佳方案，因为早季昆虫害虫往往是一个相对不常见的问题，”图克尔说。“采取IPM方法时，我们倡导在正确的时间使用正确的产品来控制正确的害虫，这也将有助于减少对这些治疗措施过度使用的负面后果。”加州大学河滨分校的首席作者和助理教授伊丽莎白·罗温表示，随着杂草对常用除草剂草甘膦的抗性不断增强，这些发现尤其相关。“许多种植者使用的种子都是为不被除草剂杀死而开发的，”她解释道。“这使得种植者可以使用草甘膦来控制杂草；然而，这也导致了抗除草剂杂草的进化，这使得在不杀死作物的情况下控制杂草变得更加困难。因此，拥有多种策略来帮助管理杂草是非常重要的。”她表示，甲虫、蚂蚁和蟋蟀等昆虫会吃杂草种子，这可能使它们成为这些策略之一。但是，杀虫剂可能会影响这些有益昆虫以及害虫，干扰它们吃这些种子和控制杂草种群的能力。在这项研究中，研究人员使用了在宾州州立大学拉尔森农业研究中心生长的玉米和大豆的试验田。他们为每个试验田指定了三种治疗计划中的一种：在种植时使用预防性杀虫剂，采用IPM治疗计划仅在昆虫害虫达到特定阈值时使用杀虫剂，或根本不使用杀虫剂。研究小组还测试了每种治疗方法及其是否结合覆盖作物。然后，研究人员对这些试验田进行了三年的观察，记录了几项因素，例如覆盖作物的生物量、捕食性昆虫群落、杂草种子的捕食、杂草种群和作物生产力。图克尔表示，这项研究提供了证据，表明IPM方法对种植者尤其是那些拥有大面积系统的种植者是有价值的。“通常情况下，玉米和大豆田地如此之大，以至于种植者倾向于提前进行所有管理，以便不必回到田里查看，”他说。“但我们的证据表明，走入这些田地以发现问题，并及时应对，可以在不需要某些杀虫剂方面提供显著的好处，特别是许多杀真菌剂和杀虫剂。”保持和T&L苗圃的IPM协调员克尔斯滕·安·皮尔森在宾州州立大学获得了昆虫学博士学位；新罕布什尔大学的理查德·史密斯；以及康奈尔大学的凯尔·维金斯共同撰写了此研究。美国农业部的农业与食品研究倡议和美国农业部国家食品与农业研究所支持了这项研究。

研究人员想知道是否有一种更具伦理的方法来享用鹅肝，因此他们创造了一种在不强迫喂养鸭子和鹅超过正常饮食的情况下复制这道菜的工艺。他们用鸟类自身的脂肪酶处理脂肪，模仿鸭子体内自然发生的活动，结果鹅肝在无创激光显微镜下看起来是正确的。团队用应力变形测试确认了物理性质，发现处理过的鹅肝与原始的口感相似。 鹅肝是一种独特的美味佳肴，由鸭或鹅的肝脏制成。尽管它可能是一种需要后天的口味，但这道奶油味浓郁、肥腻的菜肴在世界许多地方都受到珍视。 由于其高脂肪含量，鹅肝与普通家禽肝脏截然不同，而这种高脂肪含量传统上是通过强迫喂养鸭子和鹅超过其正常饮食来实现的。研究人员托马斯·维尔基斯是鹅肝的爱好者，但他想知道是否有一种更具伦理的方法来享用这道菜。 在《流体物理学》一书中，由AIP出版社出版，维尔基斯以及来自马克斯·普朗克高分子研究所和南丹麦大学的研究人员创造了一种在不强迫喂养的情况下复制这道美味菜肴的工艺。 维尔基斯说：“让鹅肝更易于获得并且更有利于动物福利一直是我的梦想。停止这些强迫喂养的做法是好的——或者至少减少它们。”…

根据阿德莱德大学的新研究，参与与昆虫相关的公民科学项目的学校学生的环保行为有所提高。 根据阿德莱德大学的新研究，参与与昆虫相关的公民科学项目的学校学生的环保行为有所提高。 参与公民科学项目“昆虫调查者”的学生，不仅表达了改变个人行为的意愿，还希望鼓励他人保护自然。 阿德莱德大学的埃林·法根-杰弗里斯博士表示：“由于参与了这个项目，学生们表示有意进一步参与昆虫科学-自然活动。” “此外，教师们报告称，增加了在教学中包括与昆虫相关话题的意图，这与学生们自身的环保行为变化意图呈正相关。”…

病原体C. diff——医院相关感染性腹泻最常见的原因——能够利用一种杀死人体肠道常驻微生物的化合物生存和生长，从而在感染的肠道中获得竞争优势。一组研究人员发现C. diff（艰难梭菌）如何将有毒化合物4-硫尿嘧啶（可能来自西兰花等食物）转化为可用营养物质。他们的研究结果增加了对C. diff感染分子驱动因素的理解，并指出了新的治疗策略。 病原体C.…

研究人员发现，生活在坦桑尼亚贡比溪国家公园的黑猩猩在制作工具时运用了某种程度的工程学，故意选择能够提供更灵活材料的植物，以便进行白蚁捕鱼。 来自牛津大学人类学与博物馆人类学系、马克斯·普朗克进化人类学研究所、坦桑尼亚珍·古道尔研究所、葡萄牙阿尔加维大学和波尔图大学、以及莱比锡大学的一个多学科研究团队发现，生活在坦桑尼亚贡比溪国家公园的黑猩猩在制作工具时运用了某种程度的工程学，故意选择能够提供更灵活材料的植物，以便进行白蚁捕鱼。 这些发现发表在期刊《iScience》上，对于理解与可腐烂工具制造相关的技术能力具有重要意义——这一主题仍是人类技术进化中一个鲜为人知的方面。 白蚁是黑猩猩良好的能量、脂肪、维生素、矿物质和蛋白质来源。为了吃到这些昆虫，黑猩猩需要使用相对较薄的探针，从它们生活的巢穴中捕捉白蚁。因为巢穴内部由曲折的隧道构成，科学家假设使用灵活的工具对于黑猩猩捕捉昆虫来说，比使用刚硬的棍子更有效。 为了验证这一点，第一作者阿莱汉德拉·帕斯夸尔-加里多带着一台便携式机械测试仪来到贡比，测量黑猩猩使用的植物材料弯曲所需的力量，与可获得但未被使用的植物材料进行比较。结果表明，黑猩猩从未使用过的植物种类的刚性比其优选材料高出175%。…