环境

代尔夫特理工大学的研究人员发现大肠杆菌能够同步它们的运动，为看似随机的生物系统带来秩序。通过将单个细菌困在精心设计的圆形腔体中，并通过狭窄的通道将这些腔体联结起来，团队目睹了细菌之间的协调运动。这些发现可能推动可控生物振荡器网络的创建，并且最近发表在《Small》期刊上。 代尔夫特理工大学的研究人员发现大肠杆菌能够同步它们的运动，为看似随机的生物系统带来秩序。通过将单个细菌困在精心设计的圆形腔体中，并通过狭窄的通道将这些腔体联结起来，团队目睹了细菌之间的协调运动。这些发现可能推动可控生物振荡器网络的创建，并且最近发表在《Small》期刊上。 观众一起鼓掌、萤火虫同时发光或成群的椋鸟齐步移动——同步是在不同系统和规模上观察到的自然现象。首次由克里斯蒂安·惠更斯在17世纪描述，同步以他的摆钟同步摆动而著称。现在，代尔夫特理工大学的研究人员揭示，即使是大肠杆菌——尺寸仅为几个微米的单细胞生物——也可以表现出这一显著现象。 “这是我们团队的一个非凡时刻，”机械工程系的副教授法尔博德·阿利贾尼表示。“目睹细菌‘同步舞动’不仅突显了自然的美丽，还增强了我们对最小生命体在微观层面上如何自我组织的理解。” 协调运动…

不同的植物物种在生态系统中可以承担独特的角色，即使它们是密切相关的。通过对约170万个植物群落数据集的综合分析，这一意外结果被揭示出来。该研究由哈勒-维滕贝格马丁·路德大学（MLU）和博洛尼亚大学进行，挑战了早期的生态学信念。研究结果发表在《自然生态与进化》上，为保护工作提供了宝贵的见解。 当一种新植物物种试图在新生态系统中生存时，它与已有植物竞争阳光、养分和水。因此，各个物种在生态系统中采取不同角色是有意义的，这可以减少竞争。植物功能的多样性预计与它们的进化关系相关——即它们在基因上的相似度。正如MLU的地植物学家赫尔格·布鲁尔海德教授所解释的，“之前，科学家们认为植物功能特征（如高度或叶片设计）与其系统发育多样性之间存在正相关；也就是说，物种之间的关系越远，它们的功能特征就越独特。”一个例子可以在混合森林中看到，其中常绿针叶树种，其祖先可追溯到超过3亿年前，与相对年轻的落叶树共存。在它们的下面生长着蕨类植物，其系谱甚至更古老。布鲁尔海德指出，“在如此系统发育多样的森林中，我们通常会期待高水平的功能多样性。”然而，目前的研究发现这一预期的趋势可能仅适用于北欧的混合森林，而不适用于大多数陆地生态系统。 这组国际研究人员仔细审查了来自一个名为‘sPlot’的显著植被数据库的170万个数据集，该数据库由德国综合生物多样性研究中心（iDiv）在哈勒-耶拿-莱比锡维护。该数据库汇编了来自114个国家的植被记录，涵盖所有气候带。研究人员将这些数据集与所有植物物种的全球系统发育信息以及植物特征的最大数据库‘TRY’合并。“令我们完全惊讶的是，我们没有发现功能多样性和系统发育多样性之间的正相关关系。实际上，这两个方面往往是负相关的，”来自博洛尼亚大学的乔治·海因表示，他在MLU进行此研究时作为硕士论文的一部分。 对结果的仔细检验表明，超过一半的植被样本表现出高功能多样性但低系统发育多样性。只有约30%的样本同时显示出高或低水平的这两种多样性。特别值得注意的是，超过一半的地块的功能多样性高于系统发育多样性。“我们的发现表明，尽管许多植物在不同生态系统中服务于不同的目的，但它们之间的关系密切。这对保护工作有重要的意义，”赫尔格·布鲁尔海德评论道。如果生态系统中功能多样性物种太少或缺乏进化多样性，则可能会受到气候变化的威胁。“因此，有效的环境保护需要对功能多样性和系统发育多样性都给予关注，而不仅仅关注物种丰富的区域，”布鲁尔海德总结道。 该研究获得了德国研究基金会（DFG）的资助。

新住房开发中绿地的重要性 随着新英国政府优先考虑住房建设，萨里大学的研究人员呼吁城市规划者确保在新的住宅开发中包括“绿地”，如公园。 萨里清洁空气研究全球中心（GCARE）与来自七个国家的30位合作者发现，公园可能是对抗整体空气污染最有效的手段，可能在城市中降低22%的污染水平。然而，研究强调需要评估不同类型的绿色、蓝色和灰色基础设施（GBGI）在小区域内的有效性，并承认公园可以具有多种元素，从而共同增强其利益。 此外，研究还探讨了其他典型的GBGI形式，包括树木、绿墙和篱笆，揭示它们在减少空气污染方面的能力各有不同。 树木在开放道路环境中显示出最大的有效性，污染降低幅度高达77%。相反，研究发现，在狭窄的街道（被称为街道峡谷）中种植树木有时会导致空气质量下降。这是因为特定树种及其位置可能会阻碍气流，导致污染物的积累。…

一项利用茶袋作为测量工具的全球重要研究表明，气温上升可能会降低湿地的碳存储能力。一国际科学家团队在28个国家的180个湿地中埋藏了19,000袋绿茶和南非红茶，以评估这些湿地在其土壤中固存碳的能力。 一项利用茶袋作为测量工具的全球重要研究表明，气温上升可能会降低湿地的碳存储能力。 一国际科学家团体在28个国家的180个湿地中埋藏了19,000袋绿茶和南非红茶，以评估这些地区在其土壤中保持碳的能力，这一过程被称为湿地碳固存。 虽然使用茶袋在测量这种影响时最初看起来不寻常，但它被证明是一种有效的替代方法，用于评估土壤中碳向大气的释放。这是茶袋首次被用于大规模的长期研究，提供了哪些湿地碳流失最多的见解。 该研究由来自RMIT大学的Stacey…

科学家最近确定了生活在其中一个最大未受影响热带森林中的倭黑猩猩种群，该地区被认为是这种濒危物种的重要栖息地。研究估计，在刚果民主共和国（DRC）的萨隆加国家公园内生活着8,000到18,000只成年倭黑猩猩。尽管自2000年以来种群保持稳定，但有迹象表明可能出现下降。 科学家最近确定了生活在其中一个最大未受影响热带森林中的倭黑猩猩种群，该地区通常被认为是这种濒危物种的重要栖息地。在20多年中，一个由48位研究人员组成的团队进行了研究，估计刚果民主共和国的萨隆加国家公园内有8,000到18,000只成年倭黑猩猩。尽管自2000年以来种群似乎保持稳定，但有令人担忧的迹象表明可能正在下降。由马克斯·普朗克动物行为研究所（MPI-AB）研究人员主导的研究还确定了对倭黑猩猩种群产生积极影响的因素，为这些灵长类动物提供实用的保护策略。 “在刚果最大的保护区估计倭黑猩猩的种群是一项重大的保护努力进展，”研究的主要作者马蒂亚·贝索内（Mattia Bessone）指出。“我们的发现强调了公园护林员在保护这种濒危物种中的关键作用，暗示萨隆加的成功可能成为未来保护倡议的一个模型。” 非洲最大的未受影响森林…

生物教科书可能需要更新，约翰霍普金斯医学院的研究人员发现了新的证据，表明哺乳动物脑细胞的类似手臂的特征可能与一个世纪以来的观点不同。 生物教科书可能需要更新，约翰霍普金斯医学院的科学家们揭示了新的证据，表明哺乳动物脑细胞的类似手臂的结构可能与科学家们认为的已经超过一个世纪的形状不同。 他们对小鼠脑细胞的研究表明，轴突——与其他脑细胞进行通信的类似手臂的组成部分——并不是教科书和网络资源中通常描绘的圆柱形管道。相反，它们更像是一串串的珠子。 这些研究结果已于12月2日在线发表在《自然神经科学》上。 约翰霍普金斯大学医学院的细胞生物学和神经科学副教授渡边重树（Shigeki…

一项最新研究揭示，两种有害大肠杆菌（E. coli）株在遇到粪肠球菌（Enterococcus faecalis，EF）时会产生五到十六倍更多的保护性胶状“粘液”。这一发现可能为专门针对犬和家禽E. coli感染的治疗铺平道路。 一项最新研究揭示，两种有害大肠杆菌（E.…

哈佛大学T.H. Chan公共卫生学院的研究人员最近的一项研究表明，与动物性蛋白相比，摄入更多植物性蛋白可能降低心血管疾病（CVD）和冠心病（CHD）的风险。研究结果表明，这种风险的降低主要是由于将红肉和加工肉类替换为植物蛋白。此外，研究人员发现，在增加植物蛋白摄入的同时提高总体蛋白质摄入量会对心脏健康产生最佳效果。 尽管全球饮食指南提倡更高的植物蛋白摄入，但植物性蛋白与动物性蛋白的最佳比例尚未明确界定。这项研究首次探讨了这个比例及其对健康的影响，尤其是对心脏健康的影响。 “目前，典型的美国饮食植物性蛋白与动物性蛋白的比例为1:3。我们的研究表明，至少1:2的比例在降低CVD风险方面更加有效。为了预防CHD，植物来源的比例应为1:1.3或更高，”首席作者Andrea Glenn解释道，她是营养系的访问科学家。现为纽约大学助理教授的Glenn在哈佛Chan学院担任博士后研究员时参与了这项研究。…

随着50岁以下人群中 bowel cancer 诊断数量令人担忧地增加，研究人员鼓励增加纤维摄入和改善饮食习惯，以降低这些严重消化系统癌症的风险。 来自…

科学家们创造了创新的能源技术，用于利用咖啡中的成分生成环保氢气。 大邱庆北科学技术院（DGIST；院长李焕宇）的能源科学与工程系的池勇教授开发了一种突破性的技术，利用纳米材料制造超分子荧光染料纳米复合材料，为太阳能有机生物氢气的生产建立了可持续系统。 在与庆北大学氢能与可再生能源系的冯孝正教授的合作下，池教授利用基于单宁酸[1]的金属-多酚聚合物的强纳米表面吸附特性。这种方法使他能够控制荧光染料的自组装和光学特性，同时揭示光激发[2]和电子转移的机制。因此，他成功建立了一个利用具有氢化酶的细菌进行太阳能驱动的生物氢气生产系统。 在自然光合作用中，叶绿素捕获光能并通过转移电子将其转化为化学能。人工光合作用模仿这一自然过程，利用阳光创造氢等有价值的资源，已成为可持续能源替代品的一个重点。 研究团队通过将罗丹明（一种常见的荧光染料）改为两亲形式，制作了一种能够进行电子转移的超分子光催化剂，类似于自然的叶绿素。他们基于单宁酸的金属-多酚纳米涂层技术来提高性能和韧性。结果显示，在可见光下，他们每克催化剂每小时可生产约18.4毫摩尔的氢气，这比以前使用相同磷光体的研究效果提高了5.6倍。…

科学家们发现，使海藻补充剂更广泛地应用于放牧的牛只可以显著降低甲烷排放40％，这可能会导致更可持续的养牛实践。 海藻被证明在增强养牛的可持续性方面是一个宝贵的资源。加州大学戴维斯分校的研究人员最近的一项研究表明，为放牧肉牛提供颗粒状的海藻补充剂可以将甲烷排放减少近40％，而对它们的健康或体重没有影响。这项研究于12月2日发表在《国家科学院院刊》上。 这项研究标志着海藻首次在全球范围内对放牧肉牛进行测试。它建立在之前的发现基础上，表明海藻可以使饲养场牛的甲烷排放降低82％，乳牛的甲烷排放降低超过50％。 牛只的甲烷排放量是多少？ 畜牧业对全球温室气体排放贡献14.5%，其中大部分源于牛只打嗝时释放的甲烷。放牧牛被认为比饲养场的牛或乳牛产生更多的甲烷，这主要是由于它们以富含纤维的草为食。在美国，有900万头乳牛和超过6400万头肉牛。…

当气温升高时，野生卷尾猴的免疫反应受到影响。这项研究突显了气候变化可能如何影响动物健康。 密歇根大学的一项研究揭示，野生卷尾猴在温暖气温下的免疫反应减弱，尤其是年轻猴子受到的影响更大。 密歇根大学的人类学博士生乔丹·卢科尔（Jordan Lucore）探讨了温度如何影响哥斯达黎加野生猴子的免疫系统。卢科尔和研究团队发现，当这群猴子暴露于约86华氏度（约30摄氏度）气温下约两周后，它们的广义免疫系统表现下降。该免疫反应是身体在检测到威胁时激活的第一道防线。 卢科尔形容他们在《科学进展》(Science…