环境

两栖动物在进化历史中扮演着至关重要的角色，因为它们架起了水中生活与陆地生活之间的桥梁。它们对于理解四肢动物的神经系统至关重要，四肢动物是指像人类这样的具有四肢的生物。来自奥地利科技与科学学院（ISTA）的一组研究人员的最新研究揭示了如何利用无害病毒来阐明青蛙的神经发育。这些发现已在《发育细胞》期刊上发布。 两栖动物在进化历史中扮演着至关重要的角色，因为它们架起了水中生活与陆地生活之间的桥梁。它们对于理解四肢动物的神经系统至关重要，四肢动物是指像人类这样的具有四肢的生物。来自奥地利科技与科学学院（ISTA）的一组研究人员的最新研究揭示了如何利用无害病毒来阐明青蛙的神经发育。这些发现已在《发育细胞》期刊上发布。 当你听到“病毒”这个词时，往往会感到恐惧。然而，并不是所有病毒都是有害的；其中一些甚至在治疗用途或疫苗接种中是有益的。在科学研究中，病毒通常被应用于感染特定细胞，改变其基因组成，或在生物的中枢神经系统（CNS）中可视化神经元——CNS由大脑、脊髓和神经组成。一项新的研究成功地展示了这一可视化技术在两栖动物中的应用。此项研究由国际团队EDGE联盟进行，由ISTA的Sweeney实验室和哥伦比亚大学的Tosches实验室主导。科学家们开发了一种使用腺相关病毒（AAVs）的方法，监测青蛙在其变态期间的神经系统，从蝌蚪的早期阶段到其成体形式——为两栖动物神经生物学带来了一个新纪元。 游泳与行走 在一个装满水箱的实验室里，David…

一个重大的新趋势正在形成：某些地区正经历一系列超出全球变暖模型预测的强烈热浪。最近的一项研究制作了首个全面地图，突出了这些区域，这些区域在除南极洲以外的每个大洲上都有出现，像地球表面上大而愤怒的斑块。 地球上记录到的最热年份是2023年，平均气温比20世纪的平均气温高出2.12华氏度。这个记录超过了2016年创下的之前的高点。值得注意的是，过去十年经历了10个最热的年平均气温，而2024年将迎来最热的夏季和一个炙热的单日，它似乎准备再次创造记录。 虽然平均气温上升对每个人来说可能并不算新闻，但一个令人担忧的现象正在出现：特定区域记录到了极端热浪，远远超过气候模型的预估。一项新颖的研究创建了一张全球地图，说明这些区域，在除南极洲外的所有大洲上均可见，像是大而麻烦的斑块。近年来，这些强烈的热浪导致了数万人的死亡，摧毁了农作物和森林，并点燃了灾难性的山火。 “最近极端地区温度打破前纪录的巨大且意想不到的差距引发了人们对气候模型预测全球平均温度变化与地区气候风险之间关系的疑问，”该研究解释道。 “这涉及到一些我们可能并不完全理解的物理相互作用所产生的极端趋势，”该研究的首席作者、哥伦比亚气候学院拉蒙特-多赫提地球观测站的凯·科恩赫布尔（Kai…

研究人员已表明，岸蟹向其大脑传递关于疼痛刺激的信号，进一步证实了甲壳类动物可以感受到疼痛的证据。 EEG类型的测量揭示了当螃蟹经历机械或化学刺激时，其大脑中出现明显的神经反应。 来自哥德堡大学的研究人员正式证明了岸蟹将疼痛刺激传递给其大脑，进一步支持甲壳类动物能够感受到疼痛的证据。 EEG风格的记录表明，当甲壳类动物接受机械或化学刺激时，其大脑会产生显著反应。 为了改善人类捕捞动物以供食用的福利，哥德堡大学的研究人员将研究重点放在十足目甲壳动物上。这个群体包括捕捞或养殖的受欢迎海鲜，如虾、龙虾、蟹和淡水小龙虾。目前，贝类不在欧盟动物福利法律的范围内，但随着研究人员认为这是至关重要的，可能会出现改变。…

与减缓气候变化影响相关的费用，如恢复融化的极地海冰，可以迅速增加——根据最近的研究，当超过关键临界点后，费用几乎会增加四倍。尽管对气候变化相关的环境成本进行了大量研究，但这项研究是首个量化管理临界点前后费用的研究。 就像推倒第一颗多米诺骨牌会引发连锁反应一样，气候中的临界点被突破可以触发一系列后果，包括加速变暖、海平面上升和更加严重的天气条件。 然而，接近这些临界点的后果不仅仅涉及可能的灾难性环境变化。新的研究表明，我们还必须考虑修复的财务负担。 逆转气候变化影响的费用——如恢复失去的极地海冰——在越过临界点后几乎会飙升四倍，最近发表在《npj气候与大气科学》杂志上的一篇文章中报告了这一点。虽然之前的研究集中在气候变化对环境的财务影响上，但这项研究开辟了新领域，通过评估临界点发生前后的成本，进行分析。 一些典型的气候临界点的例子包括冰盖融化和热带地区珊瑚礁的衰退。随着这些冰盖的减少和珊瑚礁的灭亡，重大环境变化如沿海地区洪水增加和生物多样性减少等特征随之出现——这些特征被政府间气候变化专门委员会称为“系统中的关键阈值，当超过时，可能导致系统状态的大幅变革。”…

在散货船MV Wakashio在毛里求斯近海的珊瑚礁搁浅并泄漏1000吨新型海洋燃料油三年后，西澳大学的研究确认，在靠近重要拉姆萨尔保护区的脆弱红树林森林中仍然存在这种油的残留。 散货船MV Wakashio在毛里求斯外的珊瑚礁搁浅，泄漏1000吨新型海洋燃料油已过去三年，西澳大学领导的研究已确认这种油仍然存在于靠近重要拉姆萨尔保护区的环境敏感红树林森林中。 来自西澳大学地球与行星科学学院的WA有机与同位素地球化学中心的首席研究员阿兰·斯卡利特博士表示，在红树林沉积物中发现的油的化学“指纹”与2020年从Wakashio泄漏的极低硫燃料油（VLSFO）高度匹配——这是首次记录到这种燃料类型的事件。…

研究表明，在北极海冰下茁壮成长的“专业”生物正面临着冰层减少所带来的威胁。 研究人员分析了四种不同栖息地中的微小生命形式：开阔海洋、河口、沿海地区，以及加拿大北部的博福特海冰下。 在冰层下发现的物种显示出最少的多样性，主要由适应恶劣环境的专业浮游生物和微生物组成。 北极地区的变暖速度至少是全球平均水平的两倍，导致海冰融化以及北极地区即将可能出现无冰夏季的可能性。 由埃克塞特大学与拉瓦尔大学和康考迪亚大学联合组成的国际研究团队进行了这项研究。…

根据威尔康奈尔医学院研究人员进行的最新研究，在小鼠胃中发现的新真菌可能为肠道内真菌的进化提供了见解。这个发现表明，以前的前临床研究可能忽视了一个影响小鼠生理的重要因素。 科学家们越来越认识到微生物的重要作用，这些微生物通常被称为“共生物”，自然栖息在肠道中，并对人类的健康和疾病具有重要意义。例如，细菌共生物被认为对人类免疫系统有很大影响，这些群体的失衡与癌症、炎症性疾病甚至抑郁症等情况有关。然而，肠道真菌共生物对免疫的影响尚不太清楚，这在很大程度上是由于缺乏适用于研究真菌相互作用的合适小鼠模型。 最新研究于11月27日发表在《自然》杂志上，确定了一种名为Kazachstania pintolopesii的酵母菌，它在野生小鼠的胃中普遍存在。这种酵母菌非常适合小鼠，并增强了它们对寄生虫的免疫防御，尽管它也可能增加它们对某些过敏原的敏感性。 “多年来，我们一直在寻找小鼠体内真正的真菌共生物；然而，通过真菌DNA分析发现，实验室小鼠中的真菌群体通常寿命短，并且在不同的群体之间可能有很大差异，”该研究的主要作者、威尔康奈尔医学院免疫学副教授、吉尔·罗伯茨炎症性肠病研究所成员伊利扬·伊列夫博士解释道。…

科学家们开发出潜在的基因解决方案来管理传播疾病的蜱虫。 德克萨斯农工大学昆虫学系与美国农业部（USDA）之间的合作努力为旨在控制传播疾病的蜱虫的基因工具铺平了道路。 杰森·蒂德威尔目前在德克萨斯农工大学-美国农业部-动物热病研究单位（USDA-ARS Cattle Fever…

一个研究团队发现了关于植物如何在寒冷地区生存的重要信息。 尽管植物需要光线进行生长，但过多的光线会损害它们光合作用系统中的一个关键组成部分，称为光系统 II。习惯于明亮阳光的植物在修复与光相关的损害方面表现更好。然而，当温度下降时，它们的修复能力会减缓。一个由大阪市立大学主导的国际研究小组揭示了植物如何在较冷气候中繁茂生长的见解。 来自研究生科学学院的副教授小口理一与来自澳大利亚、奥地利和日本的同事们一起，利用来自全球的不同生态型培养了拟南芥（通常称为油菜花）。这些植物最初在22°C下生长，之后一些被保持在该温度作为对照组，而另一些则在12°C的较冷条件下经历了三天。随后，所有植物都被置于5°C的环境中。 植物的光合作用能力可能受到光线的负面影响，这一过程称为光抑制，其修复速率是有限的。拟南芥的对照组在5°C下的不同生态型之间显示出修复速率没有变化。相反，在冷天气适应了三天的植物表现出更高的光抑制修复速率，特别是在来自寒冷地区的生态型中。…

黑猩猩因其卓越的智力和使用工具的能力而受到赞扬。但是，它们的文化能否像人类文化一样随着时间演变? 苏黎世大学最近的一项多学科研究表明，它们的几种复杂行为可能在数代人中学习并得到了改进。 黑猩猩因其卓越的智力和使用工具的能力而受到赞扬。但是，它们的文化能否像人类文化一样随着时间演变? 苏黎世大学最近的一项多学科研究表明，它们的几种复杂行为可能在数代人中学习并得到了改进。 在过去的几十年里，研究人员显示，黑猩猩与人类类似，通过世代传播复杂文化——包括工具使用。然而，尽管人类文化从石器时代飞速进化到太空时代，整合了新创新，黑猩猩文化似乎并没有以同样的方式演变。这表明，人类以一种独特的方式拥有更高的文化发展能力。…

  一种显著改变对现代蜥蜴起源理解的储藏室标本的身份现在已经得到了确认。 这个小型骨骼在来自布里斯托附近的一个采石场的三叠纪岩石中被发现，距今已有超过2.05亿年的历史，使其成为已知最古老的现代类型蜥蜴的例子。 布里斯托大学团队的研究结果最近遭到质疑；然而，今天在《皇家学会开放科学》上发表的新分析确认了该化石与现代的类鳗蜥蜴（如鳗蜥和巨蜥）之间的联系。这个发现将整个蜥蜴-蛇组群，即鳞状目，的起源日期向后推迟了3500万年。 在他们的初步研究中，David…

  细胞死亡是生物学研究中的一个关键概念。然而，它的定义因具体情况而异，并没有统一的数学解释。东京大学的研究人员提出了一种新的数学框架来定义死亡，重点关注一个可能已经死亡的细胞是否可以恢复到特定的“活着的代表状态”，这些是我们可以可靠地识别为“活着”的条件。这项研究对于生物学家和未来的医学研究可能会很有帮助。 虽然这是一个我们常常避免的话题，但死亡最终会降临到每个人身上——动物、植物，甚至细胞。虽然我们通常能够区分生与死，但可能会让你惊讶的是，没有对细胞死亡的普遍接受的数学定义。理解细胞死亡至关重要，因为它在众多生物活动中发挥着重要作用，并可能极大地影响健康结果，因此必须阐明在科学研究中细胞死亡真正意味着什么。 “我在科学上的长期目标是数学上理解生命与非生命之间的根本区别；具体来说，为什么从非生命到生命的过渡如此困难，而回归非生命似乎更容易，”来自普遍生物学研究所的助理教授姫冈裕介解释道。“在这个项目中，我们试图创建一个数学定义和计算方法来衡量生死的界限。我们通过利用生物反应系统的一个重要方面，特别是细胞内的酶促过程，达到了这一目标。” 姫冈及其研究团队发展出一个关于细胞死亡的数学定义，该定义取决于细胞条件，包括代谢，如何通过调整酶活性而受到影响。他们将死亡状态分类为细胞无法恢复到可观察的“活着”状态，无论任何生化操作如何。这使他们制定了一种测量生死边界的计算方法，他们称之为“化学计量射线”。这种方法根植于酶反应研究和热力学第二定律，该定律表明系统趋向于从有序状态演变为无序状态。研究人员可以应用这些技术以获得更深入的洞察，控制并可能逆转实验室环境中的细胞死亡。…