环境

新的研究表明， thriving in landfills、农业田地和湿地的微生物正在显著地导致大气甲烷的惊人增加，而甲烷是一种强效温室气体。 根据科罗拉多大学博尔德分校及其合作伙伴于10月21日发布的一项综合分析，最近全球甲烷排放的激增并不是由化石燃料推动的，而是由环境微生物引起的。…

根据对夜间人工照明的卫星数据分析，在2013年，超过800,000平方公里的北极地区受到人类活动的影响。平均而言，这些光污染区域中约85%源于工业活动，而非城市扩张。 北极面临气候变化的严重威胁，自1979年以来，平均温度上升了约3°C，几乎是全球平均增长速度的四倍。这个环绕北极的地区拥有地球上一些最脆弱的生态系统，许多年来人类活动对其影响极小。然而，气温的上升使北极土地变得更加可达，促进了工业和城市的发展。了解人类活动的发生地点及其性质，对于促进该地区的可持续发展至关重要，这将有利于其居民和环境。到目前为止，对于这个世界区域的深入评估仍然缺乏。 超过5%的北极地区显示出人类影响的迹象 由苏黎世大学（UZH）进化生物学和环境研究系的加布里埃拉·沙佩曼-斯特鲁布领导的国际研究团队在这方面取得了重大进展。与美国国家航空航天局（NASA）和威斯康星大学麦迪逊分校的专家合作，苏黎世大学的研究人员利用夜间灯光的卫星数据识别热点，并监测1992年至2013年间北极人类活动的变化。“超过800,000平方公里受到光污染的影响，占分析的1640万平方公里的5.1%，并显示出每年的增长率为4.8%，”沙佩曼-斯特鲁布表示。他们的标准化方法使研究人员能够评估北极的工业活动，而不依赖经济数据。 欧洲北极以及美国和俄罗斯的阿拉斯加地区的石油和天然气开采被识别为人类活动的主要热点，这些区域中近三分之一被照亮。相比之下，加拿大北极的大部分地区晚上仍旧黑暗。“我们发现，北极中只有15%的照明区域包括人类定居点，这表明大多数人工光源来自工业活动而非城市扩张。这个重要的光污染源每年在面积和强度上持续扩大，”正在沙佩曼-斯特鲁布团队攻读博士学位的首席作者边吉兹·阿卡迪尔表示。…

在最近的一项研究中，研究人员发现使用木屑结合一种特殊类型的生物炭——实质上是增强的锯末——可以显著降低废水中的氮、磷和几种常见药物的水平。 你有没有想过布洛芬在缓解你的头痛后会变成什么？和许多其他药物一样，它即使在我们的身体排出后仍然可以保持活性。这带来了一个重要问题，因为虽然废水处理设施有效降低了营养污染物，但它们并不旨在消除药物和个人护理产品。因此，抗生素、激素和其他物质重新进入自然水体和农业用地。 来自伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究团队展示了简单的木屑和经过特殊处理的锯末的组合可以有效减少废水中的氮、磷和各种药物。 “即使在小量情况下，药物和个人护理产品（PPCPs）也会对水质造成危害，干扰生态系统，促进抗生素抗性，并在野生动物中积累。虽然氮和磷等营养物质可以导致可见问题，例如有害藻类繁殖，但PPCPs却构成严重风险，尤其是在脆弱社区经历长期暴露时。这两个问题突显出改善废水管理的紧迫需要，”研究的首席作者之一、伊利诺伊大学农业与生物工程系（ABE）博士生香港徐解释道。 徐和他的同事们意识到，木屑生物反应器——充满木屑的系统，水流通过其中——由于微生物在木材上繁衍生息，能够有效消除多余的氮，将硝酸盐转化为无害的氮气。他们随后创建了一种新型生物炭——用石灰泥处理并炭化的锯末——能够结合磷和特定的PPCPs。生物炭的大表面积和独特成分使其能够紧密捕获化合物。…

科学家成功地为两种以前没有记录的隐颈龟生产了基因组组装。这项研究揭示了一种爬行动物、鸟类和哺乳动物之间基因组的新型三维结构，这可能有助于创造更好的龟类保护方法，并增强我们对脊椎动物基因组进化和染色体排列的理解。 来自UAB和爱荷华州立大学的研究人员完成了两种隐颈龟物种的基因组组装，这些物种以前未曾发表过。研究结果引入了一个新的三维基因组结构，该结构包含在爬行动物、鸟类和哺乳动物的系统发育组中，可能导致对龟类的保护策略的改善以及进一步对脊椎动物基因组和染色体进化的研究。 这项调查由UAB的Aurora Ruiz-Herrera和爱荷华州立大学的Nicole Valenzuela牵头，并与进化生物学研究所（CSIC-UPF）和厄尔哈姆学院的合作者合作。研究发表在Genome…

家庭食品浪费是全球食品损失、浪费和温室气体排放的主要因素。然而，关于被浪费食品的种类以及浪费食品的群体的人口统计特征仍不明确。最近，研究人员考察了食品浪费与食品类型以及各种社会经济和人口特征之间的关系。他们的研究结果旨在帮助制定有效的策略，以减少日本和其他老龄化发达国家的食品浪费。 家庭食品浪费显著贡献于全球食品损失和温室气体排放，但关于哪些具体类型的食品常被浪费以及由谁浪费的信息却很有限。来自日本的一项新研究探讨了食品浪费、相关食品类型及相关社会经济和人口因素之间的联系。这些见解将有助于制定有效的方法，尤其是在日本和其他面临老龄化问题的发展中国家，减少食品浪费。 食品生产是人类文明的基础方面，导致了世界景观的重大变化。食品的生产和分配过程需要巨大的能源和资源。令人震惊的是，全球生产的所有食品中大约有三分之一未被食用而被丢弃。为了促进可持续社区的发展，减少食品浪费至关重要。 在日本，政府估计家庭在2021年产生了惊人的247万吨食品浪费，其中大部分可能仍然安全可食用。这表明日本在减少家庭食品浪费方面还有很大的提升空间。然而，关于哪些食品类型对这一浪费的贡献最大、与之相关的温室气体排放及某些人口群体是否更容易浪费食品的信息仍然缺乏。 为了解决这个问题，由立命馆大学科学与工程学院的副教授重冨阳介领导的研究团队，与长崎大学的石上明子、九州大学的安德鲁·查普曼副教授以及东京大学的尹龙副教授合作，开展了这项研究。通过分析日本家庭的食品浪费以及人口和饮食趋势，他们确定了产生的食品浪费数量和类型与相关的温室气体排放之间的关键关系。他们的研究结果于2024年10月21日发表在《自然通讯》上。…

模型，该模型由 UFZ 设计，整合了降水和温度测量数据。 在分析过程中，研究人员估计，在 2022…

科学家最近发现了印度人类最早的动物屠宰迹象。 在晚中更新世时期，大约30万到40万年前，几只古代大象的亲属在南亚的克什米尔山谷一条河附近遭遇了灭顶之灾。在它们死后不久，这些遗骸被埋于沉积物中，并与87件被认为是早期人类制作的石器一起保存下来。 大象化石首次发现于2000年，地点靠近潘布尔，但直到现在，研究人员仍未确定骨骼的物种、它们的死亡原因或人类是否与它们互动。 一个研究团队，包括佛罗里达自然历史博物馆的脊椎动物古生物学策展人阿德瓦特·朱卡尔，现已发布了关于潘布尔遗址化石的两项新研究。在其中一篇论文中，他们提供了来自大象的骨片证据，表明早期人类可能打击这些骨骼以获取骨髓，这是一种富含营养的脂肪物质。这标志着印度最早的动物屠宰迹象。 这些化石极为罕见。在第二项研究中，研究人员详细说明这些骨骼属于一种已灭绝的大象物种，称为古象，其体型显著大于今日的非洲大象。之前仅发现过一套古象骨骼，使得此次发现成为迄今为止最完整的一套。…

研究人员在理解空气污染形成的分子过程方面取得了显著进展。这项研究揭示了液体界面，特别是水基溶液与我们大气中的蒸汽之间发生的复杂化学相互作用。 来自柏林马克斯·普朗克协会费尔茨·哈伯研究所、卡塔尔环境与能源研究所/哈马德·本·哈利法大学、德国和法国的PETRA III和SOLEIL同步辐射实验室，以及巴黎索邦大学、瑞士苏黎世联邦理工学院和PSI能源与环境科学中心的研究者们的协作努力导致了一项重要发现。他们的研究成果发表在《自然通讯》期刊上，澄清了液体溶液与我们大气中存在的蒸汽之间的复杂化学动态。 这项国际研究集中于酸碱平衡的差异——本质上是酸性和碱性成分之间的平衡——在溶液的主体与溶液与周围蒸汽的交界处的区别。虽然利用现代技术在溶液的体积内测量这些平衡是相对直接的，但在气相界面上分析它们却面临着重大挑战。 这个界面虽然仅比人类头发的厚度薄约十万倍，但对影响空气污染和气候变化的过程至关重要。在分子水平上研究溶液-蒸气界面的化学反应增强了我们对气溶胶在大气中行为及其对全球气候影响的理解。…

如何非生命分子结合以创造一个活细胞？ 这是科学中一个基本的问题：如何非生命分子聚集形成一个活细胞？格罗宁根大学的生物化学教授伯特·普尔曼（Bert Poolman）已经探讨这个问题超过二十年。他的研究旨在通过尝试重建生命来理解生命；他正在构建简化的人工生物系统模型，这些模型作为合成细胞的构建块。最近，普尔曼在《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）和《自然通讯》（Nature Communications）上发表了两篇论文。在第一篇论文中，他概述了一种能量转换的方法，以及合成细胞之间共享这一反应所产生的产品。在第二篇论文中，他展示了一种在细胞内浓缩和转化营养物质的系统。…

研究人员在最近的一项研究中解锁了植物和真菌之间沟通的秘密。通过利用酵母，研究团队发现植物激素萜烯类物质（SL）触发与磷代谢相关的真菌基因和蛋白质，这是生长的关键过程。这一关于真菌如何在分子水平上解读化学信号的发现可能为开发更具韧性的作物和对抗有害真菌的新技术铺平道路。 来自多伦多大学的一个团队成功解读了植物与真菌之间的沟通，研究成果发表在《分子细胞》杂志上。 研究人员利用酵母发现植物激素萜烯类物质（SL）激活与磷代谢相关的特定真菌基因和蛋白质，这对生长至关重要。 对真菌如何在分子水平上对化学信号做出反应的理解可能会导致开发强壮作物和应对致病真菌的新方法。 多伦多大学细胞和系统生物学系助理教授，也是该研究的主要作者Shelley…

一个国际研究项目揭示了人类中碳水化合物活性酶的遗传差异可能影响在肠易激综合症（IBS）患者中碳水化合物减少饮食的有效性。 一个国际研究项目揭示了人类中碳水化合物活性酶的遗传差异可能影响在肠易激综合症（IBS）患者中碳水化合物减少饮食的有效性。 这项研究发表在临床胃肠病学与肝脏病学上，表明与碳水化合物消化相关的遗传问题的IBS患者对某些饮食变化的响应通常更好。这一发现可以促进针对IBS的个性化治疗，利用遗传标记来识别哪些患者可能从特定饮食中受益。 研究由意大利LUM大学医学与外科系与CIC bioGUNE肠道遗传研究小组的Ikerbasque研究教授Mauro…

植物根据环境条件调整其水分使用，通过保卫细胞识别和响应不同刺激来实现。 植物通过可调开口称为气孔来管理水分摄入，气孔由一对保卫细胞组成。当有足够的水分和良好的光线可以捕捉二氧化碳进行光合作用时，保卫细胞会打开气孔。相反，在低光条件下或水分短缺时，气孔会关闭。 保卫细胞中的SLAC/SLAH型阴离子通道在调节气孔行为中发挥关键作用。这一发现是由德国巴伐利亚朱利乌斯-马克西米利安大学（JMU）生物物理学教授莱纳·赫德里希（Rainer Hedrich）领导的团队建立的。 这些阴离子通道由钙信号触发，钙信号的出现是由于环境因素如水或营养缺乏、土壤盐碱化或病原体攻击。钙信号的形式因触发刺激而异，通常被称为钙特征。观察到的一个常见特征是钙瞬变，其特征是细胞内钙水平迅速且短暂地上升。…