环境

由于20世纪的捕鲸活动，南极蓝鲸几乎被猎杀到濒临灭绝的边缘，作为地球上最大的动物，南极蓝鲸的种群数量从约200,000只急剧下降到仅超过300只。截至2004年，估计南极蓝鲸的种群数量已降至捕鲸时代前数量的1%以下。一项新的研究显示，虽然这些鲸鱼在各个海洋盆地觅食，但它们似乎作为一个单一种群在运作，这对于未来的保护工作至关重要。 在20世纪捕鲸期间几乎被猎杀至灭绝的南极蓝鲸，作为地球上最大的动物，其种群规模从大约200,000只降至仅超过300只。2004年的最新估计显示南极蓝鲸的数量已不足捕鲸前水平的1%。 不过这个种群是否正在复苏？南极蓝鲸是否有多个群体，还是只有一个？这些问题对保护工作有什么重要意义？ 由华盛顿大学博士生佐伊·兰德领导的研究团队在11月14日于《濒危物种研究》发表了一项研究，以回答这些问题。兰德和她的同事在2004年南极蓝鲸的最新评估的基础上，利用令人惊讶的详细旧捕鲸记录，探讨南极蓝鲸是否构成不同的种群，还是仅存在一个大的环极种群。该研究还包括华盛顿大学水生与渔业科学教授特雷弗·布兰奇和来自英国南极调查局的詹弗·杰克逊的贡献。 由于南极蓝鲸被归类为濒危物种，了解它们的种群动态对其保护至关重要。在种群层面保护它们可以增强生物多样性，使该物种更好地适应环境变化，并提高其长期生存的前景。…

研究人员倡导实施“韧性指数”作为政策有效性的衡量标准，而不是目前对GDP的重视。他们主张GDP未能考虑发展的更广泛影响，并且无法反映我们在地球安全环境限制内运作的能力。 研究人员提倡引入“韧性指数”，以作为政策有效性的衡量标准，而不是目前对GDP的持续重视。 他们认为，GDP忽视了发展的更广泛影响，并且无法提供我们在地球“安全运行空间”内蓬勃发展的能力的洞见。 在今天（11月15日）发布的期刊One Earth的论文中，南安普顿大学、伦敦大学学院和东安格利亚大学的研究人员倡导使用韧性指数来指导政策选择，并主张它比GDP更适合应对当今挑战的指标。…

近期来自伦敦大学学院（UCL）研究人员的一项研究发现，即使只有一个记忆影响虫子的行为，蛆虫的大脑中也能触发两个相互矛盾的记忆。 这项发表在《当前生物学》上的研究揭示，蛆虫在决定如何行为时，有时性驱动会凌驾于饥饿之上。这是通过一种具有积极联想（如交配）和消极联想（如饥饿）的特定气味进行的研究。 研究人员旨在确定蛆虫的大脑如何评估一次经历是积极还是消极，以及这种评估如何影响蛆虫的行动。 他们发现，将雄性蛆虫训练与某种气味关联积极和消极的感觉，结果是当蛆虫检测到这种气味时，两个记忆都会被激活。然而，只有其中一个记忆会影响蛆虫的行动。 这一发现可能会引导进一步研究一些记忆过程功能失调的健康问题，例如创伤后应激障碍（PTSD），在这种情况下，被压抑的记忆会持续对行为和情感造成不良影响。…

  从里约热内卢的热情狂欢节到海盗的服装，鹦鹉因其鲜艳的色彩而在全球被认可。最近发表在《科学》杂志上的一项研究揭示了鹦鹉DNA中的一个“开关”，该开关调节它们非凡的色彩组合。这项研究由香港大学的科学家以及来自葡萄牙BIOPOLIS-CIBIO的国际团队共同进行。 “鹦鹉在许多方面都是卓越的，包括它们生成如此丰富颜色变化的方式，”香港大学生物科学学院的共同作者Simon Yung Wa…

从卵巢卵母细胞中提取卵子和孵化后代的努力已被追求用于多种目的，例如提高牲畜的优良特性和保护人类生育力。卵巢移植是其中一种已获得广泛关注和应用的技术。尽管将卵巢从一种物种移植到另一种物种的想法充满希望，但实际产生后代仍然是一个重大挑战。研究人员创造了一种利用异种移植（不同物种之间器官的转移）的突破性方法，成功生成了后代。 通过多种手段探索在卵巢内促进卵母细胞发育以产生后代的概念。一种显著的方法是卵巢移植，这是一种相对简单的获得卵子的方式，而与卵巢和卵泡的体外培养相比则更为复杂。然而，将卵巢成功移植到免疫缺陷小鼠体内并从收获的卵子中生成后代仍然是一个重要的障碍。 为了从异种移植的卵巢中创造后代，日本新潟大学和富山大学的研究人员进行了一项研究，旨在开发一个使用从移植到小鼠体内的老鼠卵巢获得的卵子生产后代的系统。 该团队将老鼠卵巢放置在免疫缺陷小鼠的肾囊膜下，并确认其功能。随后，他们施用有助于卵母细胞发育的激素，成功提取成熟的老鼠卵子。这些卵子在体外受精后发育良好，并能够在放置到老鼠的子宫中时发展成为胚胎甚至后代。值得注意的是，使用表达荧光蛋白的老鼠卵巢所产生的后代也展现了这种荧光特征，确认这一遗传特性传递给了下一代。这些研究成果于2024年8月29日发表在Scientific Reports上。…

一种新方法使科学家能够区分外部和内部DNA，从而识别在阿塔卡马沙漠恶劣条件下生存的微生物。 阿塔卡马沙漠位于智利的太平洋沿岸，拥有地球上最干燥的地方的称号，使其对大多数生命形式几乎不适宜生存。然而，对其沙质土壤的研究发现了多种微生物群落。在如此极端栖息地了解这些微生物提出了挑战，尤其是在分离活微生物与死微生物的遗传物质时。 一种新开发的分离技术将帮助研究人员分离这些群落的活性成分。在最近发表的《应用与环境微生物学》期刊中，一支全球研究团队详细介绍了他们分离细胞外DNA（eDNA）和细胞内DNA（iDNA）的创新方法。根据该研究的负责人、德国波茨坦GFZ地球科学研究中心的地球微生物学家Dirk Wagner博士的说法，这种技术增强了对低生物量环境中微生物生命的理解，这是传统DNA提取方法无法充分解决的任务。 微生物学家将这种技术应用于从阿塔卡马沙漠中收集的土壤样本，这些样本是沿着从海岸线到安第斯山脚的西到东线收集的。他们的发现展示了干旱区域中多样化的活微生物和可能活跃的微生物。Wagner指出，理解eDNA和iDNA可以为所有微生物活动提供重要见解。…

森林对生物多样性、生态系统服务和收入生成等方面至关重要。我们该如何平衡这些多样化且通常相互矛盾的需求？一个由哥廷根大学领导的全球研究团队试图通过调查在德国的山毛榉森林中增加具有商业价值的本土和外来针叶树种（特别是挪威云杉和道格拉斯冷杉）的影响来回答这个问题。 森林对生物多样性、生态系统服务、收入生成等方面至关重要。我们该如何解决这些多样化且通常相互矛盾的需求？哥廷根大学的一个国际研究团队通过研究在德国的山毛榉森林中用经济价值的本土和外来针叶树种（尤其是挪威云杉和道格拉斯冷杉）增强山毛榉森林的影响，来探讨这个问题。他们的研究结果表明，增加山毛榉森林中的物种多样性（通常树种种类有限）并不自动导致物种丰度或生态系统功能的下降。相反，他们的结果显示在多个领域（如生物多样性、生态系统健康和经济可持续性）都有积极的结果，尤其是当山毛榉与道格拉斯冷杉结合时。这项研究发表于《科学进展》杂志。 研究人员利用从位于德国下萨克森的40个成熟欧洲山毛榉森林样地采集的独特实证数据集。他们整合了来自11个不同项目的信息，这些项目各自探讨了用针叶树补充的欧洲山毛榉森林的不同方面。研究考察了七个生物多样性指标——包括树冠节肢动物和鸟类，以及土壤中栖息的真菌和生物；八个生态系统功能，例如涉及土壤碳和氮水平的营养循环过程，以及地上树木生物量；和六个经济功能，包括即时和短期财务回报、树木寿命和未来木材量。这种全面的方法使得研究人员能够整合多个视角以获得更好的见解。 研究结果揭示，包含山毛榉和道格拉斯冷杉的混交林在生物多样性和生态系统功能上都有所提升，同时与单一山毛榉林相比，经济结果也有所改善。“虽然关于引入外来物种的环境风险存在重大担忧，”拉莉莎·托帕诺蒂博士表示，“我们的研究表明，这对生物多样性、生态系统和经济都是有利的——是一个三赢的情景。然而，仔细考虑所选物种、空间尺度和现有森林条件是至关重要的。” 纳塔莉·格雷罗-拉米雷斯博士指出：“扩大物种的多样性，以包括更多本土类型和能够抵御气候变化的物种，对未来至关重要。”卡罗拉·保罗教授强调：“我们的研究为应对社会对森林及其管理日益增长和多样化的需求提供了折中解决方案。”…

来自科罗拉多州西坡流域的水对美国七个西部州的经济和自然生态系统至关重要。然而，最近的一项研究表明，即使在温和的气候情景下，这些流域也可能达到一个临界点，传统向鲍威尔湖和其他关键地点供水的方式可能不再可行。 来自科罗拉多州西坡流域的水对美国七个西部州的经济和自然生态系统至关重要。然而，最近的一项研究表明，即使在温和的气候情景下，这些流域也可能达到一个临界点，传统向鲍威尔湖和其他关键地点供水的方式可能不再可行。 这项研究发表在期刊《地球的未来》中，是对科罗拉多西坡流域干旱脆弱性的最重要和最全面的分析，该流域由六个流域组成，为鲍威尔湖水库提供水源，并每年支持50亿美元的农业产业。此项发现恰逢关键时刻，州和联邦官员正在谈判即将到期的水资源共享协议。 研究的高级作者、康奈尔大学土木与环境工程学院的教授帕特里克·里德表示，此项研究旨在增强对当前管理实践局限性的理解，并找出可以有效应用新可持续策略的地方。 通过将科罗拉多的水资源规划模型StateMod与一种新的隐马尔可夫建模框架相结合，该研究在历史条件和预测的气候变化下生成了成百上千的河流流量情景。结果表明，单靠历史河流流量数据进行的干旱脆弱性评估可能会显著低估潜在干旱对水储存、农业和市政供水的严重性和影响。…

科学家们已确定了一个关键因素，该因素触发了野生动物的社会学习。一项涉及大山雀的研究确定，移民可以使这些鸟密切观察其他鸟，从而使它们迅速采用有利的行为。这项研究是第一项提供实验证据来支持长期以来存在的信念，即移民应战略性地利用社会学习。研究结果于11月14日发表在《PLOS生物学》上，由德国康斯坦茨大学的马克斯·普朗克动物行为研究所（MPI-AB）和集体行为卓越中心的科学家们共同完成。 科学家们已确定了一个关键因素，该因素触发了野生动物的社会学习。一项涉及大山雀的研究将移民确定为这些鸟密切观察其他鸟的一个原因，使它们能够迅速采用有利的行为。这项研究是第一项从实验上证实移民应战略性利用社会学习这一长期观念的研究。由德国康斯坦茨大学的马克斯·普朗克动物行为研究所（MPI-AB）和集体行为卓越中心的研究人员开展的这项研究结果于11月14日在《PLOS生物学》上发表。 虽然许多在群体中聚集的动物会相互学习，但大山雀是一种特别有洞察力的物种，用于理解野生中的社会学习。在1920年代，大山雀因学会打开牛奶瓶的铝箔盖以获取内部的奶油而声名鹊起。最初在一个小的英格兰小镇上观察到，这种行为迅速传播到整个欧洲，引发了个体鸟类是否独立发明了这一技巧的问题，还是相互学习。 这个谜团在2015年被揭开，当时由露西·阿普林领导的研究团队在英格兰的一片森林中对一群大山雀进行了实验。阿普林的研究表明，这些鸟能够通过观察其他鸟来学习从拼图盒中提取食物，证实了最初的开瓶鸟正在将其技能传授给同伴。 “社会学习为安全探索新情况提供了一个有价值的捷径，”在阿普林的团队中的博士后研究员基门托解释说。“观察他人的行为可以帮助你评估新行为是否有益或有风险。通过模仿他人所做的事情，你还可以享受奖励。”…

研究人员对锌缺乏、促炎细胞因子白介素-13（IL-13）与由不动杆菌（Acinetobacter baumannii）引起的肺部感染之间的关系做出了令人惊讶的发现。他们发现，在动物研究中抑制IL-13可以防止因感染导致的死亡。这表明，FDA批准的抗IL-13抗体可能为锌缺乏患者提供对细菌性肺炎的保护。 一项于11月15日发表在《自然微生物学》中的新研究强调，缺乏膳食锌会增加对由不动杆菌引起的肺部感染的易感性，而不动杆菌是呼吸机相关性肺炎的主要病因。 来自范德堡大学医学中心的研究团队发现了IL-13与由不动杆菌引起的肺部感染之间意想不到的联系。他们证明，阻断IL-13可以减少与这些感染相关的死亡率。 结果表明，已获FDA批准用于人类的抗IL-13抗体可能为锌缺乏个体提供对细菌性肺炎的保护。…

由于研究人员和保护主义者的不懈努力，黄腿高 montaña 蛙在优胜美地国家公园逐渐恢复，并被重新引入到多个湖泊中。 坐落在优胜美地国家公园一个偏远湖岸，生命蓬勃发展，伴随着土狼、蛇、鸟类、蝌蚪和青蛙。这些曾经在这幅生动画面中缺失的青蛙对生态系统至关重要。十年前，场景截然不同；当时湖区异常安静，青蛙作为生态环境中的关键生物已因致命的真菌感染——两栖动物皮下真菌而消失。 如今，科学家和保护专家共同努力，成功将黄腿高…

浮游有孔虫是对海洋碳循环至关重要的小型海洋生物。由多个著名机构进行的一项新研究显示，包括位于艾克斯-普罗旺斯的CEREGE研究中心、艾克斯-马赛大学、法国蒙彼利埃的生物多样性综合与分析中心（CESAB）以及德国美因茨的马克斯·普朗克化学研究所，显示这些种群因海洋温度上升和酸化而经历快速下降。二氧化碳（CO2）浓度增加导致水体酸度升高，使得这些单细胞生物在形成其外壳时面临挑战，危及其生存。虽然一些有孔虫正朝着更冷的水域迁移以适应，但环境变化的速度超出了它们的应对能力。 发表在《自然》（Nature）上的一项研究表明，到本世纪末，许多浮游有孔虫物种可能会遇到超出生存能力的极端环境条件。浮游有孔虫是发现于海水中的单细胞生物，许多拥有碳酸钙外壳。在热带地区，环境条件的变化可能导致进一步的灭绝，影响海洋生态系统和海洋储存碳的能力。来自法国、德国、荷兰、日本和西班牙的国际科学家团队分析了从1910年开始的近200,000个数据集，以了解这些生物如何对气候变化做出反应。 研究结果显示，许多物种正在向极地迁移以寻找更凉爽的水域，移动速度可达每年10公里。此外，一些物种正在迁移到更深的海洋层，以避开表面升高的温度。然而，尽管有这些适应，过去80年中，有孔虫种群已经减少了25%。热带物种受到的影响尤为严重，因极端升温妨碍了它们的繁殖过程而面临显著下降。高浓度的二氧化碳和海洋酸化也阻碍了碳酸钙（CaCO3）的形成，这是有孔虫构建外壳所需的材料。由于形成的外壳减少，当这些外壳最终沉入海底时，固定的碳量也随之减少。 研究的首席作者、CEREGE和马克斯·普朗克化学研究所的研究员Sonia Chaabane强调了这些发现的重要性：“我们的数据表明，浮游有孔虫作为海洋碳循环的重要组成部分，在快速变化的气候中正变得越来越难以生存。这些生物作为指示物，提醒我们升温和酸化对海洋生态系统造成的严重影响。”像有孔虫这样的生物指示物可能帮助我们更全面地理解气候与生态系统之间复杂的相互作用，而不仅仅依靠个别评估。“随着气候变化的推进，研究人员在思考未来不同种类浮游有孔虫可能采取的适应性战略，”马克斯·普朗克化学研究所的Ralf…