环境

科学家发现，标志着墨西哥湾流系统开始的佛罗里达暖流的强度在过去四十年中保持稳定。迈阿密大学罗斯坦尔海洋、大气和地球科学学院的海洋与大气研究合作所（CIMAS）、美国国家海洋和大气管理局（NOAA）大西洋海洋气象实验室（AOML）以及国家海洋学中心的科学家们最近进行的一项研究表明，佛罗里达暖流的强度在过去四十年中保持稳定。 大西洋经向翻转环流（AMOC）引起了科学家和公众的关注。这个复杂的海洋电流系统像一个“传送带”，在海洋中分配热量、盐分、养分和二氧化碳。AMOC强度的变化可能导致全球和区域气候、天气模式、海平面、降水量和海洋生物的显著变化。 这项研究包括对地球磁场长期变化的调整，以评估佛罗里达暖流，佛罗里达暖流被称为最快的洋流之一，是AMOC的关键部分，在过去四十年中一直保持相当稳定。 该研究发表在《自然通讯》期刊上，涉及对来自已经移除的海底电信电缆的40年佛罗里达暖流输送量数据的重新评估，该电缆位于佛罗里达和巴哈马之间的海底。地球的磁场在电缆中诱发出可测量的电压，当佛罗里达暖流携带的盐离子在其上方流动时。这些电缆读数与来自常规水文勘测的数据相结合，这些数据直接评估水团的体积输送和特性。此外，输送数据还来自于由高程测量卫星测量的横向海平面差异。 “虽然这项研究并未否定AMOC减缓的可能性，但它表明，在超过四十年的观察中，作为AMOC关键部分的佛罗里达暖流表现出了稳定性，”研究的主要作者、CIMAS的科学家丹尼斯·沃尔科夫解释道。“随着佛罗里达暖流输送的修正和更新时序，AMOC输送的向下趋势确实减弱了，但并没有完全消除。目前的观测数据刚开始揭示长期的变异性，我们需要更多年的一致性监测，以确定AMOC是否真的出现下降。”…

一个每个基础生物学课程中教授的基本概念是，蛋白质由20种不同氨基酸的序列组成，就像单词一样排列。然而，旨在创造具有新功能生物分子的研究人员常常感到这些20种基本构件的限制，这促使他们寻求在蛋白质中加入新成分的方法，这些新成分被称为非常规氨基酸。 最近，斯克里普斯研究所的科学家们开发了一种创新方法，能够简单地将非常规氨基酸纳入蛋白质中。这一策略已于2024年9月11日发表在《自然生物技术》上，涉及使用四种RNA核苷酸而非传统的三种核苷酸来编码每种新氨基酸。 “我们的目标是创造具有定制功能的蛋白质，以便在生物工程到药物发现等多个领域中使用，”斯克里普斯研究所化学助理教授Ahmed Badran博士解释道。“通过这种新技术将非常规氨基酸纳入蛋白质，使我们更接近实现这一目标。” 为了使细胞合成特定的蛋白质，它必须将RNA链转化为氨基酸序列。每组三个RNA核苷酸被称为密码子，直接对应一个氨基酸。然而，许多氨基酸可以由多个密码子表示；例如，RNA序列UAU和UAC都对应氨基酸酪氨酸。转运RNA（tRNA）是负责将每种氨基酸与其匹配的密码子连接的小分子。…

对收集在日本海拔达到3000米的空气样本的研究发现了多种可存活的细菌和真菌。这些微生物被认为是通过气流从超过2000公里外的地区运送而来，特别是那些施用大量化肥和农药的地区。该研究结果发表在《国家科学院院刊》（PNAS）上，提出了一种新的理解，解释了影响人类、动物和植物的病原体如何在大距离上传播。这项研究由巴塞罗那全球健康研究所（ISGlobal）主导，得到“拉卡伊莎”基金会以及丹尼尔·布拉沃·安德烈私人基金会（FPDBA）的支持。 虽然已知病原体可以通过空气传播，但关于能够耐受极端高度和严酷条件的微生物类型的知识仍然有限。ISGlobal的研究员哈维尔·罗多（Xavier Rodó）表示：“在对流层的某一特定高度（称为行星边界层）上，由于该地区空气的隔离性和与表面减少的摩擦，材料可以在广阔的距离上传输。然而，我们没有预想到在那儿会发现活的微生物。” 他补充道：“这项研究值得注意，因为我们进行了十次对流层飞行，以调查高海拔地区的微生物多样性，而大多数研究仅关注地面或海洋水平以上几米的高度。” 高空中的气溶胶微生物…

根据研究人员的说法，阿奥特亚罗瓦新西兰独特的鹦鹉，卡卡波，已经发展出两种不同的颜色变异，这可能帮助它避免被一种已不存在的顶级捕食者发现。这些发现由德国亥姆霍茨人工智能研究所的拉拉·乌尔班及阿奥特亚罗瓦新西兰环保部和毛利部落Ngāi Tahu的同事共同报告，发表在9月10日的开放获取期刊《PLOS生物学》上。 卡卡波（Strigops habroptilus）是一种夜间活动且不会飞的鹦鹉，原产于新西兰。随着欧洲定居者的到来，他们带来了新的捕食者，卡卡波的数量急剧下降。到1995年，只剩下51只卡卡波，但经过显著的保护努力，现在它们的数量已增至约250只。卡卡波呈现出绿色或橄榄色，两种颜色大致以相同的数量出现。 为了探究这些颜色变异是如何产生的，以及为何即使在种群下降时仍然持续存在，研究人员研究了168只卡卡波的基因组序列，这几乎涵盖了当时所有在世个体。他们发现了两种基因变异，共同解释了卡卡波的颜色差异。利用扫描电子显微镜，他们发现绿色和橄榄色羽毛由于其微观结构的差异而反射不同波长的光。研究人员估计，橄榄色的出现大约是在193万年前，恰逢两种掠食性鸟类的兴起：哈斯特鹰和艾尔斯哈里鹰。他们的计算机模拟表明，不太常见的颜色可能更难被捕食者发现，这可能解释了为何这两种颜色变异在卡卡波种群中世代相传。…

研究人员发现，蓝条清洁鱼（Labroides dimidiatus）在决定是否攻击稍大或稍小于它们的其他鱼之前，会在镜子里查看自己的大小。这是一个重要的发现，因为它表明一种非人类动物可以表现出与私人自我意识相关的一些心理状态。 如果鱼能够考虑自己的反射呢？这会影响它的行为吗？根据大阪市立大学的一个研究团队，答案是肯定的。 在发表在《科学报告》上的一项研究中，研究人员声称这是首次证据显示非人类动物，特别是蓝条清洁鱼（Labroides dimidiatus），表现出诸如身体形象、标准、意图和目标等与私人自我意识相关的心理状态。这些鱼在决定是否攻击稍大或稍小的鱼之前，会在镜子里检查自己的大小。…

根据最近对八个城市及其周边环境的深入观察，夏季暴风雨在城市地区的发生频率较高，强度和集中度也大于农村地区。这些发现可能会显著影响城市规划者为潜在洪水所做的准备，特别是在城市地区不断扩展和气候变化对全球天气模式产生影响的情况下。 最新研究表明，城市地区及其相邻地区相比周围的农村地区经历了更高频率的风暴形成，而且大城市往往导致比小城市更强的降雨强度。这项研究发表在《地球的未来》上，这是美国地球物理联盟（AGU）的一本开放获取期刊，涵盖对我们星球过去、现在和未来的跨学科研究。 “由于预计在未来几十年城市的人口和规模将会增长，”苏黎世大学大气科学家、该研究的首席作者赫敏娜·托雷洛-森特莱斯表示。“量化城市洪水风险对城市规划和有效设计排水系统至关重要。” 尽管以往研究已经注意到单个城市内的降雨影响，但本研究识别了多个城市之间的模式和差异。托雷洛-森特莱斯指出，城市降雨行为的差异强调了对全球范围内城市风暴活动进行持续研究的必要性。 城市环境中的风暴转变…

最新研究表明，人为的水下噪声可能是导致南部居民逆戟鲸群体未能从先前的减少中恢复的一个原因。研究人员表示，各种大小船只的噪声污染使北部和南部居民逆戟鲸花费更多精力和时间寻找鱼类。这种干扰还减少了它们捕猎的成功率。尤其是南部居民逆戟鲸似乎受到船舶噪声的更大影响，因为它们常常栖息在萨利希海中船只通行繁忙的区域。 萨利希海——位于华盛顿和不列颠哥伦比亚之间的沿海水域——栖息着两群不同的以鱼为食的逆戟鲸，分别称为北部居民逆戟鲸和南部居民逆戟鲸。在20世纪，人口减少的活动，如鲜鱼数量减少和捕捉逆戟鲸用于娱乐，严重减少了它们的数量。虽然北部居民人口稳步增长至300多只，但南部居民人数仍然停滞在约75只，保持在严重濒危状态。 来自华盛顿大学和国家海洋和大气管理局的最新研究阐明了人为产生的水下噪声如何解释南部居民逆戟鲸为何继续面临困境。在9月10日发表在《全球变化生物学》上的一篇文章中，研究团队发现，船舶的噪声污染迫使北部和南部居民逆戟鲸花费更多时间和精力捕猎鱼类，这最终降低了它们的成功率。船舶的声音对南部居民逆戟鲸群体的影响特别大，因为它们经常出没于萨利希海中船舶活动更多的区域。 首席作者、华盛顿大学生态系统哨兵中心的高级研究科学家詹妮弗·泰恩森解释道：“船舶噪声对北部和南部居民逆戟鲸的捕猎行为的每一个步骤都有负面影响：从寻找、追逐到最终捕捉猎物。这突显了南部居民逆戟鲸为何特别未能改善的原因。它们恢复的一个障碍是它们喜爱的食物的可获得性：三文鱼。噪声的存在使得寻找和捕获猎物的任务更加艰巨。” 为了找到食物，北部和南部居民逆戟鲸使用回声定位。它们通过水中发出短促的点击声，这些声音从附近物体反弹回来，提供有关猎物的信息，包括类型、大小和位置。如果逆戟鲸识别出三文鱼，它们将参与一个复杂的过程去追逐和捕获，利用增强的回声定位和深潜。…

研究人员在马拉巴尔石斑鱼的幼虫发展过程中发现了显著的基因激活模式，揭示了在这一阶段甲状腺和皮质类固醇基因激活的意外早期激增。他们的研究表明，这些基因在发育过程中会被激活两次——一次是在早期幼虫阶段，另一次是在变态过程中。这种早期激活是任何鱼类物种的首次现象，标志着马拉巴尔石斑鱼的独特性。 来自冲绳科学技术学院（OIST）海洋气候变化单位和海洋生态进化发育单位的研究人员在马拉巴尔石斑鱼的幼虫发育中发现了独特的基因激活模式。他们的研究发表于期刊《eLife》，揭示了甲状腺和皮质类固醇基因在幼虫发育中两次被激活，第一次是在早期，第二次是在变态中。这种不寻常的早期基因激活在其他任何鱼类物种中都未曾被记录，突显了石斑鱼的独特性。 石斑鱼是重要的中型捕食者，有助于维持海洋生态系统的平衡和健康。马拉巴尔石斑鱼（Epinephelus malabaricus），在日本被称为Yaito-hata，能够生长到2米长。由于其受欢迎程度和高市场价值，许多石斑鱼物种面临过度开发，现在处于灭绝风险中。为应对这一危机并满足市场需求，冲绳及全球范围内建立了石斑鱼养殖设施。 冲绳的石斑鱼养殖…

地球大气中的甲烷浓度在过去五年中以空前的速度激增。目前，至少三分之二的年度甲烷排放来自人类活动，包括化石燃料的使用、农业、垃圾填埋场和废物处理。 对甲烷排放的全球响应，这一气候变化的重要贡献者，尚不够充分。尽管150多个国家承诺在本十年末之前减少这些排放30%以应对全球甲烷承诺，但最新研究表明，甲烷排放在过去五年中以惊人的速度上升。 研究人员在9月10日的《环境研究快报》中的一篇观点文章中主张，并结合《地球系统科学数据》的数据，这一上升趋势“如果我们希望保持宜居的气候是不能持续的”。这些研究来源于全球碳计划，这是一个由斯坦福科学家罗布·杰克逊发起的倡议，致力于全球温室气体排放的监测。 目前，大气中的甲烷水平是工业化前时代水平的2.6倍以上，代表着至少80万年以来的最高浓度。甲烷的排放速率正在沿着全球气候科学家使用的最极端预测方案继续上升。 这一轨迹表明，我们可能会在本世纪末看到全球变暖超过3摄氏度（5华氏度）。“目前，全球甲烷承诺的目标似乎就像沙漠中的海市蜃楼一样遥不可及，”杰克逊说，他是斯坦福道尔可持续发展学院的米歇尔和凯文·道格拉斯院长教授，并且是《环境研究快报》文章的主要作者。“我们只能希望这不是幻影。”…

研究人员正在研究一种创新的方法，以帮助诊断马的炎症性肠病（IBD）。在过去的几十年中，人们对IBD在人体和动物中普遍存在的认识不断增强，突显了对有效和经济实惠的诊断技术的迫切需求。来自芬兰于韦斯屈莱大学的研究人员正在开创一种有价值的技术，以协助诊断马的炎症性肠病（IBD）。随着人们对IBD在人体和动物中的普遍存在认识的提高，对可获得和可靠的诊断方法的需求变得更加紧迫。这项研究标志着首次将肠道微生物群的组成与马的慢性IBD形式联系起来。 炎症性肠病（IBD）在人体和动物中逐渐引起关注。在马中，IBD变得相对常见，导致显著的福利问题，如体重减轻、表现降低和疼痛迹象。这些症状可能导致马匹的提前退休甚至安乐死。传统上，IBD的诊断依赖于评估一般症状，最终通过内窥镜检查和肠壁活检分析进行确认。 “诊断IBD对马主来说可能会造成经济负担，对马匹本身也会造成压力，因为这涉及禁食、内窥镜检查，并且通常需要前往专门的兽医诊所，”来自于韦斯屈莱大学的研究员西尔瓦·乌西-赫基拉说。此外，由于马的消化道较长，该程序复杂化，从而限制了内窥镜检查时的可操作性。 来自马粪便样本的微生物群组成研究 位于于韦斯屈莱大学的团队研究了将马粪便样本中的细菌群落组成或微生物群作为IBD非侵入性诊断资源的可能性。先前对其他物种（包括人类）的研究表明，微生物群的组成有助于识别IBD并追踪其进展。利用这些知识，研究人员评估了马粪便样本中的微生物群组成，以查看其是否可以指示IBD的存在。…

传统上，人们认为磷是影响奥基乔比湖的唯一因素，这导致了减少农业径流的关注。最近对奥基乔比湖水道及其毗邻河口的深入采样工作揭示，人类废物和城市径流中上升的氮水平也是有毒藻类爆发的重要因素。尤其在暴雨期间，氮含量的增加极大加剧了这些藻类爆发的强度。这一信息强调了需要采取全面的营养管理方法以及改善废水处理，以保护湖泊及其周围生态系统。 奥基乔比湖是佛罗里达州最大的湖泊，也是美国东南部第二大湖。在过去的二十年里，湖中蓝藻（微囊藻）爆发不断增加，并被冲入附近的城市河口，给环境和公共健康带来了严重挑战。 来自农业、工业和城市化的营养过载——尤其是氮和磷——被认为是有害藻类爆发的全球原因。历史上，奥基乔比湖的关切主要集中在磷上，促使对流域内农业磷径流的针对性减少措施。 最近的研究标志着理解和保护这一重要生态系统的重大进展。来自佛罗里达大西洋大学港湾分支海洋研究所的专家进行了初步的全面采样，涵盖了从东侧的圣露西河口到西侧的卡罗萨哈奇河口的奥基乔比湖水道。 为了调查近期蓝藻爆发的原因，研究人员沿着奥基乔比湖水道进行了两次研究航程，并进行了三次针对这些爆发的采样活动。他们分析了浮游植物中的氮同位素，以评估人类废物和肥料的作用。…

随着欧洲面临由亚洲虎蚊传播的热带疾病风险的增加，英国生态与水文学中心（UKCEH）的一项重要研究进展使科学家能够更准确地确定欧洲各城镇感染登革热的风险升高。 全球人口流动、贸易和气候变化目前将世界一半的居民置于登革热的风险之中。登革热常被称为“骨折者”，这种疾病可能导致剧烈的肌肉和关节疼痛，在严重情况下，可能引起内出血甚至死亡。 亚洲虎蚊（Aedes albopictus）通过从热带地区返回的感染旅客传播病毒，已在法国巴黎、意大利和西班牙等地引发地方性登革热疫情。 研究人员相信，这种入侵性物种未来可能在英国扎根。…