环境

最近的研究，今天在《皇家学会开放科学》上宣布，表明海洋密度的变化对海洋浮游生物如何摄取碳以形成他们的外壳具有显著影响。这一发现对碳循环以及在气候变化中海洋吸收大气CO2的能力带来了重大影响。 之前，科学家们主要关注海洋化学和酸化如何影响海洋浮游生物的生物矿化。这项由牛津大学地球科学系的斯特吉奥斯·扎尔科吉安尼斯博士主导的开创性研究，强调了物理海洋特性——尤其是密度——在这一过程中的重要作用。 有孔虫，这种有壳的小型生物，由于能够将二氧化碳纳入其碳酸钙外壳（一个称为钙化的过程），在碳循环中发挥着关键作用。当它们死亡时，它们的外壳沉入海底，贡献了长期的碳储存。然而，驱动钙化的元素仍未完全理解。 该研究专门研究了广泛存在的浮游有孔虫物种Trilobatus trilobus。结果表明，该物种对海洋密度和盐度的变化具有高度敏感性，而不仅仅是化学，并相应调整其钙化。这种敏感性部分是因为T.…

一组多学科科学家正在揭示祖先原住民如何在不列颠哥伦比亚省管理植物，通过解读一种原产于该地区的植物——喙榛（Corylus cornuta）的DNA。 这项研究由西门菲莎大学（SFU）土著研究系的助理教授切尔西·杰拉尔达·阿姆斯特朗（Chelsey Geralda Armstrong）领导，最近发表在《国家科学院院刊》（Proceedings…

科学家们正在提高对咖啡枯萎病对阿拉比卡（arabica）和罗布斯塔（robusta）咖啡品种所构成的严重威胁的认识，这些品种对我们的日常咖啡生活至关重要。来自国际学院伦敦（Imperial College London）、牛津大学（University of Oxford）和CABI等机构的研究人员强调，真菌病原体真菌（Fusarium…

为什么在热带地区如亚马逊上层对流层中会发现如此多的新形成气溶胶颗粒？热带森林在全球气候调节中发挥着重要作用；然而，这些地区新颗粒的高浓度在过去20年里让大气科学家感到困惑。近期研究表明，异戊二烯这种由植物释放的天然有机化合物在上层对流层中形成新颗粒方面发挥了重要作用。这些发现增强了我们对大气动态的理解，并可能有助于完善气候模型。 为什么在热带地区如亚马逊的上层对流层中会发现如此多的新形成气溶胶颗粒？热带森林在全球气候调节中发挥着重要作用；然而，这些地区新颗粒的高浓度在过去20年里让大气科学家感到困惑。 由赫尔辛基大学领导的国际研究团队建议，答案就在于异戊二烯。它是释放到大气中的最常见的非甲烷烃，主要来自植物。 这项近期发表在自然期刊上的研究考察了异戊二烯如何在上层对流层中形成新颗粒。这个大气层从地球表面延伸至赤道约18公里。研究人员通过在CERN的CLOUD实验室进行实验，旨在观察异戊二烯氧化有机分子（IP-OOM）在上层对流层条件下，尤其是在低于-30°C的温度下是否能生成新颗粒。 他们还考察了温度、微量酸和氮氧化物等变量如何影响这一过程。…

科学家们对转录因子如何作为各种基因的遗传开关控制植物的生长和发育做出了引人注目的发现。他们的研究强调，名为START结构域的脂质结合部分的微小修改可以显著影响基因调控，为作物改良、合成生物学和靶向基因治疗开辟新的途径。 来自宾夕法尼亚大学的研究人员，包括文理学院的阿曼·哈斯班兹，强调了转录因子作为遗传开关如何引导植物发育的新方法。他们的发现表明，名为START结构域的脂质结合部分的细微变化可以显著影响基因调控，为农业、合成生物学和精确基因治疗方法的发展铺平道路。 在植物和人类等复杂生物中，有些基本的遗传成分，可以与开发现场的建筑蓝图、工具和熟练工人进行比较。植物生物学家，如宾夕法尼亚大学的阿曼·哈斯班兹，研究一组称为HD-ZIPIII转录因子的专业玩家。这些转录因子负责决定遵循哪些遗传蓝图，以塑造植物的结构和特征，包括其维管系统以及根和叶的形态等特征。 有趣的是，尽管HD-ZIPIII家族的所有成员共享类似的蓝图和工具，但每个成员（如CORONA（CNA）和PHABULOSA（PHB））对这些蓝图的解释却各不相同，从而产生独特和可观察到的结果。 哈斯班兹表示：“亟待解答的关键问题是，‘我们如何解释这些不同的功能结果？’”…

  在2023年，我们目睹了许多令人不安的记录：海平面上升、冰川融化和极端海洋热浪。全球平均气温飙升至比工业化前高出近1.5度，再次创下了前所未有的记录。理解这一突如其来的温度上升原因对于科学家来说是一项复杂的任务。尽管人为温室气体排放、厄尔尼诺气候现象以及诸如火山爆发等自然事件等因素解释了这一变暖的很大一部分，仍然存在大约0.2摄氏度的未解释差异。一个研究团队提出了全球平均气温上升的潜在解释：由于某些类型云的减少，地球的反射能力下降。 “除了厄尔尼诺的影响和预期的人为温室气体所导致的长期变暖外，从2023年起 unexpectedly high…

加州大学圣克鲁斯分校海岸气候韧性中心的一项最新研究显示，红树林在全球提供了8550亿美元的防洪服务。这项由佩拉约·门恩德斯和迈克尔·W·贝克领导的研究在世界银行2024版的国家财富的变化中得到了突出展示。 这项研究的题目为利用红树林构建沿海韧性：自然防洪设施对国家财富变化的贡献，强调了红树林在保护沿海地区免受洪水、风暴潮和侵蚀方面的重要作用。这种保护不仅有利于当地居民，还显著支持国家经济。随着气候变化加剧风暴的强度和频率，对坚固沿海防御的需求空前迫切。传统上，政府依赖于海堤和堤坝等硬性基础设施来防止洪水。然而，研究表明，天然生态系统，特别是红树林，能够提供同样或更有效的沿海保护，同时带来额外的环境优势。 在2021版国家财富的变化中首次被视为沿海保护资产的红树林，这项新的研究在此基础上利用2020年的最新全球数据，使我们更清楚地理解红树林所具有的持久保护价值。研究人员门恩德斯和贝克通过使用复杂的洪水风险模型，研究了121个国家的红树林，涵盖了700,000公里的亚热带海岸线。 研究结果显示，红树林在降低洪水风险方面的价值正在飙升，这主要是由于全球沿海地区人口增长、经济发展和风暴活动增加所致。从1996年到2010年，红树林在降低洪水风险方面的估计价值增长了1300亿美元，而从2010年到2020年，其长期效益又增加了5020亿美元。尽管由于虾养殖和沿海开发，红树林面积有所减少，但作为保护屏障的价值却增加，因为越来越多的社区和基础设施依赖于它们。 门恩德斯表示：“证据不言而喻：红树林对于减轻洪水风险至关重要，必须被视为重要的自然资产。它们为沿海居民提供了经济实惠的保护，并通过保护生命、生计和基础设施增强了国家财富。”…

  蜂鸟的喙细长而纤细，略似吸管。这些鸟从花朵和喂食器中提取花蜜的迅速动作可能会产生喙像吸管一样工作的错觉。然而，最近的研究表明，这一类比并不十分准确。 由华盛顿大学生物学助理教授亚历杭德罗·里科-奎瓦拉（Alejandro Rico-Guevara）主导的《皇家学会接口学报》的最新在线出版物，揭示了蜂鸟喙的意外灵活性。研究结果显示，蜂鸟在饮水时能够迅速操控喙的不同部分，同时用舌头进行复杂且协调的运动，以快速吸取花蜜。 尽管这些快速的动作可能很难被人眼察觉，但它们对于蜂鸟的生存至关重要。…

随着气候变化的进展，专家们对其对全球食品可用性影响的严重性表示担忧。科学家们警告说，如果不迅速改变我们在培育适应气候的作物方面的策略，可能会导致大规模的食品短缺，从而引发饥荒、大规模迁徙和全球不稳定。 随着气候变化的进展，专家们对其对全球食品可用性影响的严重性表示担忧。在发表在《植物科学趋势》上的一篇文章中，一个国际科学家团队警告说，如果不在培育气候适应作物方面进行紧急修改，我们可能会面临广泛的食品短缺，这可能导致饥荒、大规模迁徙和全球不稳定。 “我们在与时间赛跑，”博伊斯·汤普森研究所（BTI）主席、论文的共同作者西尔维亚·雷斯特雷波说。“我们依赖的食品作物越来越无法抵御极端天气事件，如热浪、干旱和洪水。与此同时，我们当前创造更强大、更具韧性的作物的方法进展也不够快。” 这个问题是多方面的：作物不仅面临着温度的上升，还有更频繁的害虫入侵和疾病。即使作物耐受这些威胁，气候变化也会降低它们的营养质量。更糟糕的是，农业本身约占全球温室气体排放的26%，形成了有害的反馈循环。 研究人员提出了五个关键解决方案来应对这一危机：…

  斑点灯笼虫——这种十年前首次出现在美国的入侵性昆虫——正开始更早出现，并在年内活动更长时间。这一观察来自纽约大学的研究人员对公民科学数据的分析。它们的延长寿命和活动模式的变化可能部分受到了城市地区更温暖气候的影响。 斑点灯笼虫原产于亚洲的某些地区，2014年首次在美国被发现，地点是在东宾夕法尼亚州。从那以后，它们的数量已经扩展到东北部，逐渐进入中西部和东南部，引起了人们对其可能对当地植物群和农业造成损害的警觉。 这些色彩斑斓但有害的害虫自2020年起在纽约市变得常见——这一事实对纽约大学生物学助理教授Kristin Winchell来说并不意外，她研究城市生态学和演变。城市经常因为多种原因，包括气候条件、贸易活动和物种间竞争，而成为入侵物种的栖息地。…

在热带地区，椰子树长期以来备受赞誉，几几个世纪以来，它们成为太平洋社区生活和文化的重要组成部分。然而，在过去的200年中，殖民时期的种植方式改变了人们对这种植物的看法，从崇敬的“生命之树”变为现金作物的单一种植。这个单一种植主要是在太平洋环礁上为椰子油（干椰子）生产而进行的，目的是面向全球出口。 虽然全球对棕榈作物影响的关注显著，但是椰子树在热带太平洋环礁上的具体分布尚未得到深入探讨——直到现在。最近发表在《环境研究快报》上的一项研究，由加州大学圣巴巴拉分校和自然保护协会的研究人员进行，展示了椰子农农业在几乎所有太平洋环礁上广泛分布的第一张详细地图。 首席作者迈克尔·伯内特，加州大学圣巴巴拉分校生态学、演化和海洋生物学系的博士候选人提到：“椰子油曾是环礁经济的重要组成部分，但今天许多椰子种植园被遗弃，杂草丛生。随着气候威胁笼罩太平洋环礁，识别这些消耗重要土地和水资源的被忽视的种植园至关重要，同时还需寻找恢复本土森林的机会，以使岛屿及其居民受益。” 椰子树现在占这些低洼岛屿树冠覆盖的超过一半，限制了本土阔叶树的范围。伯内特评论道：“这令人担忧，因为阔叶森林转变为椰子单一种植关联着地下水枯竭、海鸟种群减少以及对附近珊瑚礁的负面影响。了解椰子种植园的现状对于解决困扰266个太平洋环礁社区的可持续性问题至关重要。” 太平洋环礁生态系统的丧失程度令人震惊，损失的速度超过其他地区与油棕种植相关的森林砍伐。例如，到2015年，婆罗洲的10.8%已转变为油棕种植园，而椰子树目前覆盖绘制的环礁森林总面积的58.3%和整体陆地面积的24.1%。…

在机场，定期清洁表面、佩戴口罩和应用抗菌涂层可以显著帮助减少诺如病毒的传播，正如北京科技大学的张楠及其同事进行的最新研究所强调的。该研究于2024年12月5日发表在开放获取期刊《PLOS计算生物学》上。 诺如病毒是一种极具传染性的病毒，影响胃肠系统，导致严重症状，如呕吐和腹泻。每年造成约6.85亿例感染和约20万例死亡。该病毒主要通过污染的表面传播，使得机场由于有大量共享表面而特别容易爆发疫情。 为了评估机场不同区域表面上诺如病毒的风险，研究人员分析了从21.3小时的视频中捕获的真实接触数据，共计近26,000例接触实例。他们创建了一个模型来评估病毒如何通过表面传播，并模拟了各机场区域的感染风险以及各种预防措施的有效性。 分析结果显示，在没有预防措施的情况下，机场餐厅是诺如病毒传播的最高风险区域，估计在51,494名旅客中有4.6例感染。每两小时进行一次表面消毒将每次机场访问的感染风险降低了83.2%。相比之下，每两小时洗手仅减少了2.0%的风险，而戴口罩一半时间将风险降低了48.0%，这是因为口罩可以防止面部接触。此外，采用抗菌铜或铜镍合金处理的表面在感染风险上表现出极大降低，范围从15.9%到99.2%。 该研究为制定有效的诺如病毒预防策略提供了宝贵的指导。尽管数据是在COVID-19疫情期间采集的，这可能改变了典型的触摸行为，但总体发现表明，持续清洁公共表面、佩戴口罩以及使用抗菌材料是减轻通过表面传播诺如病毒的关键策略。…