环境

  尽管行为良好的狗没有意图造成伤害，但常常需要在自然保护区内牵着狗，以保护当地野生动物。阿德莱德大学的研究表明，狗主人对这一指导方针的遵守在很大程度上取决于社会影响。 “绝大多数人通常遵循规则，并在指定区域内牵着他们的狗，”阿德莱德大学生物科学学院的首席研究员贾斯敏·帕克博士解释道。 “我们的研究参与者提到，他们为了安全而牵着狗，并打算遵守牵狗的规定。” “然而，有些参与者要么不知道，要么没有完全理解牵着狗的要求，我们还发现少数人意识到规则但选择不遵守。”…

一项开创性的研究揭示了蜥蜴和蛇这类陆地脊椎动物的多样性，它们的种类接近12,000种，发展出多种颌骨形状，从而促进了它们的生态成功。 来自布里斯托大学的一项开创性研究揭示了蜥蜴和蛇——这一多样性最大的陆地脊椎动物群体——如何发展出多种颌骨形状，这在它们的生态成功中发挥了关键作用。 这项研究由一组进化生物学家主导，今天在《皇家学会B辑》上发布，提供了塑造这些生物下颌结构进化的复杂因素的新视角，这些生物统称为鳞龙类。 研究小组发现，鳞龙类的颌形进化不仅受到生态因素的驱动，还受到系统发育（物种之间的进化关系）和全量性（形状如何随大小变化）的影响。 值得注意的是，研究表明，蛇在颌骨形态方面很突出，展示出独特的颌形。这种独特性可能是由于它们高度灵活的颅骨和专门的力学结构，使它们能够捕食比头部大得多的猎物。…

就像我们回收材料一样，寻找重新利用我们大气中多余二氧化碳的方法可能有助于缓解日益严重的气候危机。一种显示出前景的方法是电化学还原，这是一个将二氧化碳转化为有用的工业物质（如一氧化碳、甲烷或乙醇）的过程。然而，研究人员面临着控制这种反应以稳定产生所需产品的挑战。现在，一个国际科学团队利用了铜的可调节性质来解决这个问题。 二氧化碳排放水平的增加正在加速全球变暖和气候变化。但如果科学家能够将多余的二氧化碳转化为可行的能源源泉呢？ 电化学还原作为这一转化的潜在有效方法。在这个基于催化剂的过程中，二氧化碳被转化为各种产品，包括一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、乙醇（C₂H₆O）或甲酸（HCOOH）。然而，在工业规模上生产特定产品仍然存在挑战，因为二氧化碳还原可能导致许多不同的结果。因此，科学家们正在尝试引导反应途径，以促进特定产品的形成。 来自东北大学、东京科学大学和范德比尔特大学的研究团队专注于可调节金属铜，利用它作为二氧化碳电化学还原的催化剂，以增强对产品特异性的控制。通过精确操控铜在纳米尺度上的结构设计，他们成功创造出直径小于2纳米的纳米簇，大大提高了其催化效率。 他们研究的结果于2024年11月28日在《小科学》上发表。…

回收所有人类和牲畜的废物，包括粪便和尿液，可能在满足全球作物营养需求方面发挥重要作用。这一做法将减少我们对矿产必需肥料（如磷）的依赖，同时显著降低我们对化石燃料的依赖。这个观点来自于一项在《自然可持续性》上发表的关于营养回收的全面研究。 根据在《自然可持续性》上发表的全球营养回收分析，回收地球上所有人类和牲畜的粪便和尿液将大大有助于满足全球所有作物的营养供应，从而减少对矿产肥料（如磷）的开采需求，并显著降低对化石燃料的依赖。 康奈尔大学综合植物科学学院的教授、该研究的主要作者约翰内斯·莱曼表示：“我们需要发现回收当前未被充分利用的营养物质的方法。我们的发现表明，有大量的营养物质可用：许多国家通过回收农业废物可以实现肥料使用的自给自足。” 研究团队利用来自联合国粮食及农业组织的FAOSTAT和国际肥料协会的STAT等多个数据集进行了广泛分析。他们用卫星图像补充这些数据，以确定作物和牲畜生产的区域，并评估146个国家使用的肥料种类和数量。 在绘制人类和牲畜废物中营养物质的种类和数量后，研究人员对需要多少回收废物来支持全球作物和草地生产系统进行了建模。…

工业，尤其是制药行业，严重依赖细菌进行各种生产过程。最近的研究推出了一种为这些细菌设计的“超人套装”，使它们能够使用更少的能源、更少的溶剂，并产生更少的废物来制造化学品。 万亿细菌在化学和制药领域发挥着重要作用，帮助生产从啤酒和护肤品到生物柴油和肥料等产品。制药行业尤其依赖细菌生产重要物质，如胰岛素和青霉素。 虽然细菌的工业使用极大改善了全球健康，但它通常伴随着相当高的能源成本。由于这些微生物在这些应用中通常生命周期较短，因此需要溶剂和持续培养新细菌是常规需求。 南丹麦大学物理、化学和药学系的化学家及副教授吴畅竹，旨在增强工业细菌的耐久性和功能性。他专注于尽量减少维持这些细菌通常需要的能源、时间和有害化学品，同时使它们可重复使用，从而延长它们的操作寿命。 他最近的工作展示了一种新型“超级充电”细菌，已在《自然催化》上发表。…

旅游行业的温室气体排放以超过全球经济整体增长的两倍速度上升。一项涵盖175个国家的研究揭示，归因于旅游的碳排放占全球总排放量的9%。 根据昆士兰大学的研究，旅游行业的温室气体排放增长速度超过了全球经济更广泛增长的两倍。 昆士兰大学商学院的副教授孙雅妍表示，旅游需求激增导致旅游相关的碳排放占地球总排放量的9%。 孙博士解释说：“如果我们不在全球旅游行业实施紧急改变，我们预计年度排放量将上升3%到4%，这将导致每20年排放量翻倍。” “这一增长与《巴黎协定》相悖，该协定要求旅游行业每年减少排放超过10%。”…

研究人员发现，靠近极地的淡水鱼种群比靠近赤道的种群表现更好。 研究人员发现，靠近极地的淡水鱼种群比靠近赤道的种群表现更好。 大型迁徙物种如大西洋三文鱼在气温上升的情况下蓬勃发展，因为新的栖息地在它们地理范围的边缘形成。 这项今天发表在《PNAS》的研究，使用了包含超过10,000个时间序列数据点的数据集，并涵盖了超过600种鱼类。 气候变化被认为是对生物多样性的重大威胁，导致海洋和陆地物种的分布发生广泛变化，因为它们寻求更温暖的栖息地。然而，气候变化对淡水物种的影响仍未得到广泛研究。…

一种新创的基于荧光素酶的报告分子具有识别与内质网（ER）中的蛋白质转运和二硫键形成相关问题的能力。受到细菌自然过程的启发，这种报告分子是一种简单且可靠的方法，用于研究与内质网相关的蛋白质合成机制，具有理解疾病和帮助新治疗方法发展的潜力。 在真核细胞中，包括动物、植物和真菌，蛋白质合成过程复杂，不仅仅是简单地在核糖体中组装氨基酸。在人类的蛋白质中，约有三分之一需要在生产期间或之后短时间内运输到内质网（ER）。在内质网内部，这些蛋白质经历必要的折叠和修饰，包括形成对其整体结构和功能至关重要的二硫化（S-S）键。 蛋白质转运到内质网或二硫键形成的问题可能导致各种疾病，因此理解控制这些过程的机制在生物学和医学研究中至关重要。然而，目前用于探索这些领域的工具要么功能有限，要么依赖昂贵的设备和广泛的重复分析。 为了解决这些局限性，包括日本东京科学研究所的特别任命副教授门仓浩志和教授田口秀树在内的研究团队，推出了一种创新的“报告”分子，能够在蛋白质合成过程中检测与内质网相关的问题。他们的工作已发表在期刊《iScience》上。 在设计这个报告分子时，研究人员受到了一种称为MalF-LacZ的融合蛋白的启发，该蛋白来源于大肠杆菌（Escherichia…

一项由宾州州立大学的研究人员进行的最新研究揭示，曾经濒危的鸣禽基因组显示出显著的近亲繁殖证据。这一发现至关重要，因为近亲繁殖可能对生存和繁殖率产生不利影响，从而为基尔特兰鹪鹩的持续保护策略提供信息，这些鸟类的种群仍然依赖于积极的管理。 基尔特兰鹪鹩（也称为斑松鹪鹩）专门在位于密歇根州的年轻斑松森林中繁殖。由于栖息地损失，这一物种在1970年代几乎面临灭绝，棕头牛鹨继续在其他鸟类（包括鹪鹩）的巢中产卵，从而垄断资源，进一步加剧了这一问题。基尔特兰鹪鹩在1973年的《濒危物种法案》下被认定为濒危物种。然而，由于多年来有针对性的持续保护努力，它们的种群已经恢复。研究作者指出，在2019年，该物种被“解除保护”，这意味着它不再被视为濒危物种，但持续的管理仍对其生存至关重要。 “任何时候一个种群经历少数繁殖个体的时期，称为‘瓶颈’，都存在近亲繁殖的风险，这可能减少后代的生存机会，”宾州州立大学生物学研究生、论文主要作者安娜·玛丽亚·卡尔德隆解释道。“2019年决定将基尔特兰鹪鹩从濒危物种名单中移除，是基于一项发现近亲繁殖证据有限的研究，但早期的检测并不详尽。我们的团队采用了先进的测序方法，以更全面地理解这些鸣禽的遗传多样性和近亲繁殖潜力。” 像所有动物一样，鸟类从每位父母那里继承一个基因组副本。某些遗传变异对动物的生存或繁殖能力可能是有害的。近亲繁殖加大了从父母那里继承相同有害变异的可能性，这种情况发生在遗传相似的个体交配时。 早期评估遗传多样性的方法——例如用于解除保护决定中引用的方法——通常关注于数量有限的特定标记，称为微卫星，仅代表整体情况的一个片段。然而，测序技术的进步现在使得对多个个体的整个基因组的成本效益分析成为可能。…

内华达山脉的雪覆盖面积预计将由于气温上升而减少，但在高海拔地区，雪崩发生的频率可能会保持不变或甚至增加。根据将在AGU 2024年年会上分享的新发现，这对居住在这些地区的大角羊种群构成了重大威胁。 内华达山脉的雪覆盖面积预计会随着气温上升而总体减少，但在高海拔地区，雪崩发生的频率可能会保持稳定或增加。根据即将在AGU 2024年年会上提出的新发现，这对生活在这些地区的大角羊来说是令人担忧的消息。 在他1894年的书籍《加利福尼亚山脉》中，约翰·穆尔赞美了野生内华达大角羊的“完美力量和美丽”，他将其形容为“从岩石跳跃而毫发无损”。然而，今天，这些雄伟的生物被列为濒危物种。在克服了最初的挑战——例如，由定居者带来的家羊造成的疾病和过度放牧——后，它们的数量从1995年的100只缓慢增长到2015年的约600只。不幸的是，这一保护进展如今面临着雪崩等新威胁的风险。自2023年以来，除了山狮的捕猎外，内华达大角羊种群已经减少了一半。…

在寒冷地区，港湾海豹利用从冰川崩解的冰山作为安全的出生、抚养幼崽和脱毛的地方。近期研究显示，随着冰川因气候变化而演变，冰山的大小、移动和数量的变化影响着海豹所需的冰冷栖息地。母海豹倾向选择稳定、移动缓慢的冰山来生产和抚养幼崽，而在脱毛期，它们和其他海豹群体则倾向于靠近最佳觅食区的快速冰。 “我们的研究确立了冰川运动与海豹行为和分布之间的明确联系，”在阿拉斯加东南大学担任博士后研究员的林恩·卡卢齐恩斯基说，她是这项研究的主导者。“跨学科研究结合长期监测工作对理解气候变化将如何影响潮水冰川峡湾生态系统至关重要。” 卡卢齐恩斯基将在2024年12月10日星期二的美国地球物理联盟年会上在华盛顿特区分享研究结果。 这项研究集中在阿拉斯加格拉西尔湾国家公园内的约翰霍普金斯湾和冰川的港湾海豹和冰山。值得注意的是，约翰霍普金斯是地球上少数几个因全球变暖而不是退缩而正在推进（变厚并向峡湾前进）的冰川之一，部分是由于其末端的碎石和沉积物的泥丘。这一结构有效地阻挡了温暖的海水，否则会加速冰川的融化。 然而，这一沉积物屏障减少了冰川崩解到峡湾的冰山数量。冰山数量减少意味着海豹栖息地的减少，强调理解海豹如何与可用的冰山互动的重要性。…

  关于烹饪排放和海浪喷雾所产生的气溶胶的最新发现表明，这些颗粒可能会吸收比早期模型所建议的更多水分，这可能会影响它们在大气中的持续时间。 伯明翰大学的研究发现，产生纳米结构的污染物能够吸收比更简单的模型所指示的显著更多的水分。当这些颗粒吸收水分时，它们变得更重，并最终作为雨水落到地面，从而减少它们在大气中的存在。 研究团队包括来自巴斯大学的科学家，利用钻石光源的设施研究油酸的水吸收特性，油酸是烹饪排放和海浪喷雾中常见的物质。他们采用了一种名为小角X射线散射（SAXS）的方法，探讨颗粒的内部结构如何与其水吸收和化学反应性相关。 在钻石的I22束流线上运作，并与I22团队及拉瑟福-阿普尔顿实验室的中央激光设施的专家合作，研究人员检查了湿度波动如何改变污染颗粒的结构。他们证明，当这些分子与大气中的臭氧反应并分解时，它们能够重组成具有不同水吸收能力和与其他化学物质反应能力的各种三维结构。…