环境

研究人员展示了一种成功包裹细菌的技术，这些细菌可以存储并应用于植物，以改善植物生长并防止害虫和病原体。这项技术为创建各种农作物应用打开了大门，使农民能够将这些有益细菌与农用化学品结合使用。 研究人员展示了一种成功包裹细菌的技术，这些细菌可以存储并应用于植物，以改善植物生长并防止害虫和病原体。这项技术为创建各种农作物应用打开了大门，使农民能够将这些有益细菌与农用化学品结合使用。 “我们所知的许多有益细菌相当脆弱，这使得将它们纳入可以应用于植物根部或叶子的实用且稳定的产品变得困难，”北卡罗来纳州立大学的一篇论文的共同首席作者、博士生约翰·奇德尔（John Cheadle）表示。“我们在这里展示的技术本质上是稳定这些细菌，使得可以开发针对植物的定制益生菌。” 问题在于促进植物生长的细菌（PGPBs），这些微生物有助于植物的健康和生长，帮助植物从环境中提取养分，并保护它们免受害虫或病原体的侵害。…

科学家开发了一种涂有磁性材料的单细胞绿色微藻。这种微型机器人进行了测试：这款涂有磁性外衣的微藻能否在狭窄的空间中游动，并且在模仿人体内液体的粘稠液体中游动？这款微小的机器人能否在这些困难条件下奋斗？ 斯图加特的马克斯·普朗克智能系统研究所（MPI-IS）的一组研究人员开发了一种涂有磁性材料的生物混合微游泳者，其游泳能力在很大程度上不受涂层的影响。来自MPI-IS物理智能部门的团队在材料科学研究广泛涵盖的期刊Matter上发表了他们的工作。 在自然界中，十微米的小型单细胞微藻是一种出色的游泳者，它们通过前方的两条鞭状鞭毛来推动自己。然而，科学家们并不清楚如果将微藻覆盖上一层薄薄的天然聚合物壳聚糖（以获得良好的附着性）与磁性纳米颗粒混合后会发生什么。这款微型游泳者还能否找到自己穿越狭窄空间的路径，并且——如果这还不够具有挑战性——在与粘液密度相似的粘稠液体中前行？ 科学家们发现，他们基于绿色藻类的微型游泳者几乎没有受到额外负荷的影响。它们用执行蛙泳动作的鞭毛迅速向前推进，像子弹一样飞驰。尽管有涂层，它们在磁化后仍保持了游泳速度，显示出平均游泳速度为每秒115微米（约每秒12倍体长）。相比之下，像迈克尔·菲尔普斯这样的奥运会游泳运动员能达到每秒1.4倍体长。请注意，这款微藻只是一个没有腿和脚的细胞。 共同领导这项研究的Birgül…

一项新的研究揭示了一种新颖的方法，可以减轻由链球菌（Streptococcus pyogenes）引起的组织损伤，这种细菌是导致严重感染如坏死性筋膜炎的食肉菌。这项研究强调了扰乱细菌代谢如何帮助身体更好地耐受感染并更有效地愈合。 一项发表在Nature Communications上的新研究揭示了一种新颖的方法，可以减轻由Streptococcus pyogenes引起的组织损伤，这种细菌是导致严重感染如坏死性筋膜炎的食肉菌。这项研究强调了扰乱细菌代谢如何帮助身体更好地耐受感染并更有效地愈合。…

科学家首次描述了一只蜂鸟幼鸟可能模仿有毒毛虫以避免被捕食。在巴拿马密林中，当杰伊·福克（Jay Falk）和斯科特·泰勒（Scott Taylor）首次看到白颈犁头蜂鸟幼鸟时，这两位鸟类生物学家并不知道他们看到的是什么。这只刚出生一天的幼鸟比小指还小，身上布满棕色的绒毛。当福克和泰勒走近鸟巢时，幼鸟开始抽动并摇动头部——这是他们之前从未在鸟类中见过的行为。 事实证明，蜂鸟可能通过模仿生活在同一地区的有毒毛虫来抵御捕食者。在3月17日发表在《生态学》（Ecology）上的一篇新论文中，科罗拉多大学博尔德分校生态与进化生物学系副教授泰勒及其团队首次描述了蜂鸟中的这种异常模仿行为。 “我们对热带地区鸟类巢穴的行为知之甚少，”该论文的第一作者、泰勒实验室的博士后研究员福克表示。“但如果我们更加努力观察和发现自然世界的新事物，这可能是一种非常普遍的现象。”…

细胞水平的力量试验：细胞之间持续竞争，因此会排除病态或不必要的细胞。因此，细胞竞争是维持组织和器官健康的核心原则。研究人员调查了优越细胞的成功因素，并在机械细胞竞争中发现了一种先前未知的获胜策略。他们确定了细胞施加机械力量于其他细胞的能力差异作为决定性调节因子。最近在《自然材料》上发表的研究结果，来自德国、法国和丹麦的研究团队挑战了细胞竞争的经典解释。 胜利者和失败者细胞 - 竞争作为生存原则 所有生物体的形成依赖于各种细胞类型的精细排列，每种细胞都有不同的角色和身份。即使是轻微的偏离进化蓝图也可能导致发育异常、加速老化并导致疾病。为了保护组织和器官的完整性，细胞群体采用质量控制机制。其中一种机制是一系列称为“细胞竞争”的监测过程。细胞能够根据邻近细胞的情况调整其特性，并将其所谓的适应度水平与邻近细胞进行比较。更强的“胜利者”细胞存活下来，而较弱的“失败者”细胞被排除出细胞结构并死亡。该机制有助于维持一个健康和高效的细胞群体。因此，细胞竞争是维护组织健康的关键因素，并且对抗病原体是必要的。如果这样的控制机制失效，肿瘤可能会发展。…

古老的DNA显示，古巴特有的一种濒危鸽子种类在基因上比渡渡鸟在灭绝前更为独特。 初看之下，古巴蓝头鹌鹑鸽似乎并不起眼：暗淡的棕色羽毛，细长的喙，走路时明显的昂首举步，像其他大多数鸽子。你完全可以忽视它而选择古巴的五光十色的鹦鹉。但外表并不是一切。几十年来，这只不起眼的鸟让生物学家们感到困惑，他们对它的起源、如何到达这个岛屿以及它与其他物种的关系一无所知。 现在，科学家首次对蓝头鹌鹑鸽的DNA进行了测序，旨在最终搞清楚事情的真相。然而，他们发现现在的困惑甚至比开始时更多。 “这个物种很长一段时间以来一直是鸟类学上的谜，”佛罗里达自然历史博物馆的顾问职员和DNA分析结果研究的首席作者杰西卡·奥斯瓦尔德（Jessica Oswald）表示。“我们关注这个鸽子物种，因为我们预期会得到一个奇特的结果，可能有助于我们理解加勒比地区复杂的生物地理学。我们并未预料到它在进化上如此独特，相较于其他任何物种。”…

斐济蜥蜴是美洲以外唯一的蜥蜴，属于一种谜团。新的遗传分析显示，它们与北美沙漠蜥蜴的亲缘关系最为密切，约在3400万年前分开，这正是这些岛屿从海中升起的时刻。这表明，蜥蜴是通过漂流从北美西海岸经过5000英里到达斐济——这是已知任何陆生动物最长的跨洋扩散。 蜥蜴经常被发现漂流在加勒比地区的植被上，早在很久之前，它们显然也搭乘600英里的航程从中美洲殖民加拉帕戈斯群岛。但对于长途旅行来说，斐济蜥蜴是无人能比的。 加州大学伯克利分校和旧金山大学的生物学家进行的新分析表明，大约3400万年后，斐济蜥蜴在经过从北美西海岸5000英里航行后，降落在这片孤立的南太平洋岛屿——这是已知的任何陆生脊椎动物最长的跨洋扩散。 越洋扩散是新形成的岛屿被植物和动物（包括人类）所栖息的主要方式，这通常导致新物种和全新生态系统的演化。理解这些殖民现象自查尔斯·达尔文时代以来就吸引着科学家，达尔文是自然选择进化理论的创始人。 将在下周发表在《美国国家科学院院刊》上的新分析表明，斐济蜥蜴祖先的到来与这些火山岛的形成相符。到达的估计时间为3400万年前或更近，基于斐济蜥蜴的遗传分歧时间，Brachylophus与它们的近亲北美沙漠蜥蜴Dipsosaurus。…

一种叫做“景观转录组学”的新方法可能有助于找出导致大黄蜂压力的原因，并最终能为蜜蜂种群总体下降的原因提供洞察，研究人员在一项新研究中表示。该研究由宾州州立大学的研究人员领导，团队在《分子生态学》杂志上发表了他们的发现。 这项研究是景观转录组学这一新兴领域的首次测试，近期由宾州州立大学农业科学学院的跨学科团队设想。团队假设，收集野生动物和植物并根据其基因表达谱中的特定模式或特征来确定它们所经历的压力源是可能的。 在这项研究中，科学家们使用了一种名为机器学习的人工智能方法，评估个体大黄蜂的基因表达谱。研究人员发现，该方法可以准确识别大黄蜂在实验室和野外环境中经历的各种压力源的遗传特征，例如过高或过低的温度。 当时还是农业科学学院博士后学者的加布里埃拉·昆兰表示，研究结果表明，景观转录组学可以加速对濒危物种的保护工作。 她说：“这在演示识别濒危种群的新策略方面是一个重大进步，并展示了如何在实验室和现场使用这些机器学习模型。我们还发现了一些直接应用的见解，例如与大黄蜂不同压力源相关的一组基因，这是我们之前没有的数据。”…

新的研究量化了野生林-城市交界区火灾的健康风险，显示在人口密集地区的火灾排放导致年度过早死亡的可能性比一般野火的排放高三倍。 新研究发现，肆虐于野生林-城市交界区（WUI）的火灾所产生的烟雾对健康的影响远大于偏远地区野火产生的烟雾。 本研究本周发布于科学进展，估计WUI火灾的排放导致年度过早死亡的可能性大约是一般野火排放的三倍。这是因为这些火灾及其相关排放距离人口密集地区更近。 该研究由国际研究团队进行，领导者是美国国家科学基金会国家大气研究中心（NSF NCAR）的科学家。该研究利用了WUI火灾的数据库和先进的计算机建模技术。…

水文专家呼吁对接入太平洋岛屿，包括基里巴斯的深井田的运作进行紧急调查，因海平面上升已使当地水源面临风险。 水文专家弗林德斯大学的阿德里安·维尔纳教授表示：“这些环礁岛屿上的新鲜地下水受到地球上最多的威胁，并被一些最偏远的社区依赖。” 对一种特殊形式的新鲜地下水提取方法的建模，该方法采用水平井，具有减少地下水储备过度使用风险的潜力，并提供低盐度的饮用水。 这些井也被称为渗透廊道或剥离井，对于在环礁岛屿上提取新鲜地下水发挥着关键作用。它们通常由水平或稍微倾斜的开槽管组成，周围有砾石包装，并连接到提取井或集水池。 这些渗透廊道从浅层获取新鲜地下水，同时最小化在薄的地下新鲜水透镜下盐水入侵的风险，这种透镜的厚度通常在3到21米之间。设计、施工和这些廊道的运行需要精确，以避免将海水引入岛屿的水源。…

米莎一生都生活在动物园里，但这只大象的牙齿现在帮助科学家重建野生动物的迁徙。地质学家展示了牙齿或象牙中发现的锶同位素如何揭示大型食草动物可能曾经游荡的地方。 从2008年去世的一只受欢迎的动物园大象身上收集的牙齿正在帮助犹他大学的地质学家开发一种在景观中追踪大型食草动物运动的方法，甚至适用于现在已经灭绝的动物，如乳齿象和猛犸象。 在最近发布的研究结果中，技术分析了积累在牙釉质中的元素锶（Sr）的同位素比率。对于大型食草陆生哺乳动物，牙齿和象牙中两种锶同位素的相对丰度反映了这种生物在其一生中的游荡区域。 “我们的研究不仅增加了对动物牙釉质如何记录锶同位素暴露的理解，而且还通过锶同位素分析帮助重建动物迁徙，”首席作者杨德明在关于该研究的帖子中表示。“它可以应用于古生物学研究，以回答巨型食草动物在过去如何迁徙的问题。它还可以应用于现代保护和法医研究，以追踪非法象牙贸易和其他形式野生动物贩运的来源。” 该研究的明星是米莎，一只于2005年被盐湖城霍格尔动物园收养的雌性大象。…

恢复的草原需要超过75年的持续管理才能恢复其生物多样性，因为专业的授粉者回归的速度较慢。神户大学的研究结果强调了保护古老草原作为生物多样性储备的重要性，即使它仅仅是滑雪坡。 恢复的草原需要超过75年的持续管理才能恢复其生物多样性，因为专业的授粉者回归的速度较慢。神户大学的研究结果强调了保护古老草原作为生物多样性储备的重要性，即使它仅仅是滑雪坡。 全球的草原正在迅速消失，原因是土地使用转换和废弃，导致草原生物多样性的损失。通过清除木本植物并恢复传统的土地管理实践来恢复废弃的草原，对生物多样性有积极影响。然而，众所周知，这种多样性仍落后于那些已经连续管理了几千年的古老草原。神户大学生态学家USHIMARU Atushi表示：“这背后的原因并不清楚，令人满意的解决方案尚未提出。” 受到最近一项研究的启发，该研究表明昆虫授粉植物种类的恢复时间比风授粉植物更长，Ushimaru和他的博士生HIRAYAMA…