环境

生态学家一直渴望了解各种动物物种的饮食习惯。对于布朗大学和国家公园管理局的科学家们来说，尚不清楚黄石国家公园的食草动物如何在寒冷的冬季竞争必要的食物资源，如草、野花和树木，以生存下去。 在两年的时间里，研究团队利用先进的分子生物学技术和GPS追踪数据，发现了黄石的食草动物不仅吃什么，还有它们在全年寻找食物的策略。他们的研究结果发表在《皇家学会开放科学》上。 首席研究员Bethan Littleford-Colquhoun，布朗大学的博士后研究助理表示：“我们知道黄石的植被随着季节变化，但之前我们并不理解这些季节性变化如何影响动物的饮食，或者在食物资源有限时它们如何生存。我们的研究表明，虽然不同物种消费类似类型的食物，但它们的饮食在细微和复杂的方面是不同的，体型是它们觅食策略中的一个重要因素。” 共同作者Tyler…

来自英国南安普顿大学的一位研究人员发现，法克兰群岛目前光秃秃且崎岖的草原，曾在大约三千万年前滋生过丰盛多样的雨林。 领导国际科学家团队的佐伊·托马斯博士透露，南大西洋的这个群岛曾被凉爽潮湿的森林覆盖，类似于今南美洲最南端的火地岛的雨林。 研究始于托马斯博士和她的团队收到来自法克兰首府斯坦利港的当地社区的非正式提示，关于可能埋藏的古老森林遗骸。偶然的讨论最终使他们在2020年初在一个建筑工地发现了完好保存的史前树木残骸和花粉。 托马斯博士解释道：“当我们在法克兰进行另一个研究项目时，一位当地研究人员提到听说他认识的一位建筑工人发现了某些惊人的东西。” 她补充道：“斯坦利一个新护理院工地的挖掘机挖掘了一层深层泥炭，里面包含有大树干和树枝。这些发现保存得很好，就好像它们刚被埋葬在昨天，尽管它们实际上是非常古老的。”…

一个研究团队创建了一种计算工作流程，专门用于处理代谢组学领域的大数据集，该领域涉及研究细胞、生物体液、组织和生态系统中的小分子。 在加利福尼亚大学河滨分校，由助理教授丹尼尔·佩特拉斯领导的一组科学家引入了一种用于代谢组学中广泛数据集分析的计算工作流程，该研究探索了各种生物背景下的小分子。 最近，该团队利用这一创新的计算工具调查了南加州海岸的海水污染物。这个工具使研究人员能够迅速收集沿海地区的化学特征，并识别可能的污染源。 “我们想要理解这些污染物是如何进入生态系统的，”佩特拉斯解释道。“确定海洋健康的重要分子因海洋的化学复杂性而具有挑战性。我们创建的工作流程加速了这一过程，使我们能够通过改进数据组织更迅速地解决海洋污染问题。” 佩特拉斯及其团队在《自然协议》期刊上发表了他们的研究成果，强调他们的工作流程不仅对资深专业人员有用，而且对教育环境也非常有益，使其成为学生和那些刚开始科学职业生涯者的优秀资源。该计算方法还附带了一个用户友好的网络应用，使有限经验的人能够轻松进行代谢组学数据分析，迅速获得统计数据洞察。…

研究人员在珊瑚骨骼中发现了小于300微米的微塑料。研究团队引入了一种新的提取和识别微塑料的方法，并将其应用于从泰国湾收集的珊瑚样本。这一发现可能为“失踪塑料问题”提供了见解，约70%的海洋塑料未被追踪到。珊瑚似乎可以作为微塑料的“汇”，从其海洋环境中吸收此类污染物。 来自日本和泰国的合作研究团队检查了珊瑚中的微塑料，发现珊瑚的每个解剖部分——表面粘液、组织和骨骼——都含有微塑料。这一重要发现得益于一种新型微塑料检测技术，该技术首次应用于珊瑚研究。 这些结果可能会解决让科学家困惑的“失踪塑料问题”，因为每年约70%的进入海洋的塑料废弃物仍未被发现。研究团队提出，珊瑚可能通过从水中吸收这些微塑料而充当“汇”。他们的研究已发表在《全球环境科学》期刊上。 虽然塑料在我们的日常生活中极大地方便了我们，但它们也对生态系统造成了严重伤害，研究人员尚在开始理解这种损害的程度。估计每年有480万到1270万吨塑料进入海洋。 “塑料污染是东南亚面临的主要问题。每年产生近1000万吨塑料废物，约占全球总量的三分之一，”九州大学应用力学研究所（RIAM）的助理教授苏帕卡恩·詹当及研究首席作者说道。“其中一些塑料最终进入海洋，在那里分解成微塑料。”…

研究人员展示了通过两剂间隔一周施用的疫苗生成针对HIV的强免疫反应的能力。HIV病毒的快速突变使得创建成功疫苗特别具有挑战性，因为它可以轻易避开疫苗引发的抗体反应。 在过去的研究中，麻省理工学院（MIT）的研究人员发现，在两周的时间内给予多次递增剂量的HIV疫苗可能解决这个问题，因为它可以引发更多的中和抗体。然而，由于其复杂性，这种方法并不适合广泛的疫苗接种工作。 在最近的一项研究中，同样的研究人员发现，仅用两剂就可以达到类似的免疫反应，第一剂明显较小，以准备免疫系统对第二剂更强反应。 这项研究结合了计算建模和鼠类实验，以HIV包膜蛋白作为疫苗。这种疫苗的单剂型目前正在进行临床试验，研究团队希望创造另一个试验组，以使用两剂策略接种疫苗。 “通过整合物理和生命科学，我们阐明了指导这一两剂方案开发的基础免疫学问题，模拟了多剂量方案的效果，”麻省理工学院约翰·M·德奇教授、麻省理工学院医学工程与科学研究所和麻省总医院与哈佛大学拉贡研究所成员Arup…

糊化酵母，特别是Saccharomyces cerevisiae的某些菌株，如果不小心污染了啤酒，可能会对手工酿酒师造成严重问题。这些独特的菌株释放一种名为糯米淀粉酶的酶，能够将糊精转化为简单糖。这一过程不仅增加了啤酒的酒精含量，还可能改变其风味，严重时可能导致瓶子爆炸。 本周，可能出现了一个有趣的潜在解决方案。研究人员在《应用与环境微生物学》期刊中透露，其他酵母菌株可能有助于应对糊化酵母问题。他们发现，某些被称为杀菌毒素的蛋白质，由不同的S. cerevisiae菌株产生，能够抑制糊化酵母，并有可能缓解这个问题。 来自爱达荷大学的微生物学家保罗·罗利博士表示，处理糊化污染带来了经济负担，他指出：“面对这个问题，酿酒厂通常不得不丢弃受影响的啤酒，这成本很高。我们的研究表明，在污染发生时添加杀菌酵母可能作为一种修复技术，以防止糊化菌株的繁殖。”…

研究结果表明，新基因可以通过重塑祖先基因的片段并同时结合全新的编码区域（编码蛋白质的DNA片段）来起源。这个突破性的想法将从非编码区域形成全新基因的过程与传统观点联系起来，后者认为新功能是从重复基因中产生的。 新基因的起源是什么？这是阿尔伯塔大学一组生物科学研究者在他们最新研究中旨在探索的问题。 为了解答这一问题，他们研究了鱼类中的抗冻蛋白的进化——这是一种重要的适应性使鱼类能够在冰冷水域中生存，通过抗冻蛋白与冰晶的相互作用阻止冰的形成。 研究人员调查了三种无关的鱼类物种中的这些蛋白质，发现了意外的结果。尽管每种物种中的蛋白质在功能和结构上相似，但它们是从不同的遗传起源独立进化而来的。这种现象被称为趋同进化，是蛋白质序列趋同的独特实例。它说明了相似的适应性特征——甚至几乎无法区分的蛋白质序列——可以从完全不同的进化路径中产生。 这项研究清楚地展示了导致新基因创建的各种进化过程。研究结果揭示了新基因可以通过重用来自祖先基因的片段以及引入全新的编码区域而发展。这一概念独特地结合了从非编码区域开发新基因的想法和从基因重复中产生新功能的更经典的方法。…

最近的一项研究表明，目前规划和评估野生动物走廊的技术可能无法有效保护野生动物。该研究建议最佳管理实践在分析这些走廊时应采用更智能和全面的方法。研究人员利用佛罗里达州黑熊运动的数据评估了各种野生动物走廊设计，发现结果显著不同，没有一个模型能成功捕捉到所有黑熊的运动。 随着人类人口和开发的增长，保护未开发土地以便野生动物迁徙对于它们的长期生存至关重要。然而，来自马里兰大学的一项研究发现，当前创建和评估野生动物走廊的方法可能不足以保护这些动物。该研究建议最佳管理实践应融合更复杂和全面的走廊分析。研究人员利用佛罗里达州黑熊运动数据评估了不同的野生动物走廊设计，并发现每种设计产生的结果有显著不同；没有一个成功捕捉到黑熊运动的全范围。根据所采用的评估方法，研究结果也有很大不同。这突显出所面临挑战的复杂性，表明没有一种通用的解决方案。走廊的具体目标可能差异很大，将直接影响应采用哪些策略来实现保护目标。 该研究于九月发表在期刊《景观生态学》（Landscape Ecology）上。 “如果我们不正确设计这些走廊，我们的保护努力可能徒劳无功，导致人类与野生动物之间的冲突加剧，”马里兰大学环境科学与技术系的副教授、研究的高级作者珍妮弗·穆林纳克（Jennifer…

一项最新研究揭示了自然杀伤T细胞在塑造机体对登革病毒免疫反应中的关键作用，从而可能减轻未来感染的严重程度。由于登革病毒仍然是全球主要的健康威胁，来自杜克-国立大学医学院的国际研究团队发现了机体首次免疫反应与抵御再感染能力之间的重要关联。研究人员发现，自然杀伤T细胞（NKT细胞）可以决定免疫反应是产生中和病毒的保护性抗体，还是可能加重未来感染病情的有害抗体。 登革热在热带和亚热带地区广泛流行，由四种密切相关的登革病毒血清型引起。感染一种血清型的人不会对其它血清型获得免疫，这意味着他们可能会遭受不同血清型的再感染。这样的二次感染已知会增加发展严重疾病的风险。 杜克-国立大学新兴传染病项目的副教授Ashley St John是发表在《临床研究杂志》上的研究的资深作者之一，她对研究结果进行了总结：…

科学家们对两组虎鲸（通常称为逆戟鲸）的饮食习惯获得了新的见解：阿拉斯加居民和南部居民，它们主要栖息在萨利什海和华盛顿、不列颠哥伦比亚、俄勒冈州和北加州的海岸。两个种群通常偏爱鲑鱼，特别是春鲑、红鲑和银鲑。然而，它们在切换不同鲑鱼种类的时间和寻求添加到饮食中其他鱼类的方式上有所不同。 华盛顿大学和国家海洋与大气管理局（NOAA）的研究人员揭示了有关居民虎鲸饮食习惯的重要信息。长期以来，人们知道这些鲸鱼偏爱捕猎鱼类，特别是鲑鱼。然而，一些种群兴旺，而另一些则幸存困难。科学家们渴望了解饮食选择如何影响这些不同的结果。 华盛顿大学水产与水生科学系的助理教授艾米·范·赛斯强调了虎鲸的智力。她指出，这些逆戟鲸从它们的母系中学习觅食技巧，后者了解其区域内最丰富的猎物点。“我们的目标是探索社会学习是否会影响不同居民虎鲸种群或不同奶群的饮食偏好，”她解释道。 在9月18日《皇家学会开放科学》期刊上发表的一项研究中，范·赛斯和她的团队详细描述了阿拉斯加居民和南部居民的食物偏好。两个组别主要偏好鲑鱼，特别是春鲑、红鲑和银鲑，但它们在捕猎和消费各种鲑鱼类型时的时间以及捕捞其他鱼类以丰富饮食方面有所不同。 南部居民虎鲸濒临灭绝，而其他种群正在增加。该研究旨在支持保护这些逆戟鲸的策略，覆盖从北加州到阿拉斯加湾的海岸。…

一支国际研究团队宣称，经过20年的研究，关于微塑料的起源和影响的知识已经足够，全球领导者可以采取有效措施来应对这些问题。这一断言是在引入“微塑料”这一术语的初始研究20年之后做出的，微塑料指的是我们海洋中发现的微小塑料碎片。 根据一份新报告，科学证据已足够充足，以促使全球共同发起行动，遏制塑料污染的持续传播。 在期刊《科学》的发布中，这个国际专家小组强调，针对各种类型的塑料和微塑料垃圾采取全球行动的紧迫性已达前所未有的水平。 他们指出，现有的国家法规不足以应对这一挑战，而联合国的塑料污染条约——定于2024年11月进行第五轮讨论——为协调国际努力提供了“切实机会”。 然而，条约要真正产生影响，必须关注减少整体塑料生产，并包括在塑料的整个生命周期内减少微塑料颗粒的排放和释放的策略。研究人员警告说，忽视这些承诺可能导致“不可逆转的环境损害的重大风险”。…

你知道奶牛在饮食习惯上可能比山羊更挑剔吗？为探索这个问题，卡尔·林奈收集了643种不同的植物种类，然后让马、奶牛、猪、羊和山羊食用。尽管这些研究结果被认真编纂，但直到现在，即275年后才被审查，这些结果也由伦敦的林奈学会出版。 “这可以被视为生态学领域的开创性实验，生态学在19世纪末真正引起了关注。从现在的标准来看，这是一项重要的研究，涉及到了一系列令人印象深刻的植物种类，”乌普萨拉大学植物生态学教授哈坎·瑞丁评论道，他是分析工作的研究人员之一。 卡尔·林奈的论文《瑞典全志》列出了对643种不同植物进行的2325个实验。论文于1749年出版，由他的学生尼尔斯·赫塞尔格伦呈现。在此之前，林奈和他的学生们遍访瑞典，从农民那里收集关于他们牲畜最佳放牧地的见解。 尽管该论文被翻译成德语和英语，并在整个欧洲的植物学家中获得认可，但林奈论文的结果直到现在才被分析。瑞丁和他的研究小组终于承担起编纂和审查数据的任务。 研究结果显示，猪是最不挑食的，食用了204种测试植物中的32%。其次是马，吃了59%，奶牛66%，羊82%，山羊85%。总体而言，动物们对豆类和草类表现出偏好。…