环境

通过检查从钻探岩心中获得的有孔虫壳，一项由地质学家领导的研究将大约5000万年前导致热极大值的重大气候变化与二氧化碳（CO2）水平的上升联系起来。在古新世末期和始新世初期，发生在5900万到5100万年前，地球经历了显著的变暖事件，既包括持续数百万年的长时代，也包括被称为超热期的突然变暖峰值。 全球温度的上升受到二氧化碳（CO2）和其他温室气体的大规模排放的推动，同时也可能受到板块运动的影响。 犹他大学地质科学家近期的研究将这个时期的海面温度与大气中的CO2水平相结合，显示出二者之间的紧密关系。这些结果也提供了案例研究，以评估碳循环反馈机制和敏感性，这在预测人为引起的气候变化时至关重要，特别是考虑到今天空前的温室气体排放水平。 “对这些全球碳释放时期的主要兴趣在于，它们可以作为未来变化的对比，”领导作者、犹他大学地质与地球物理系的博士后研究员达斯汀·哈珀解释道。“我们当前缺乏一个具有相同背景条件和碳排放速率的完美对比事件。” 然而，周一发布在《国家科学学院院刊》（PNAS）上的研究表明，两个古代热极大值的排放情况与当前人为气候变化有足够相似之处，可以帮助科学家预测可能的结果。…

在美国散步时，无论是在花园、访问公园还是享受开放区域，您可能会看到蜜蜂在花朵周围忙碌。虽然蜜蜂是最熟悉的蜜蜂，它们在17世纪被从欧洲引入用于蜜蜂生产，但它们并不是唯一工作的小蜜蜂。如果您仔细观察，您可能会瞥见许多本土蜜蜂种类，它们虽然不为人知，但对这些环境同样重要。 野生本土蜜蜂对维护生态平衡至关重要。它们在寻觅食物时传播花粉，促进了包括重要农业作物在内的许多植物种类的繁殖。不幸的是，报告显示它们的数量正在减少，尽管专家提出了各种因素，但确切的原因仍不清楚。 最近发表在《自然可持续性》上的一项调查突出了一个可能的原因：农药的使用。研究结果表明，在农药使用严重的地区，野生蜜蜂的目击量显著减少，某些物种的出现率下降高达56%，而与不施用农药的地区相比。 这项研究将农药列为野生蜜蜂种群下降的主要原因，并建议探索替代的害虫控制技术，例如美国环境保护局推荐的方法，以缓解造成的损害。 调查农药对野生蜜蜂种群的影响…

研究人员对使用可化学回收的生物基材料制造风力发电机叶片的前景表示乐观，从而防止旧叶片在使用完毕后被填埋。美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的专家对于采用生物衍生资源并且可以进行化学回收的风力发电机叶片的有希望的方法表示乐观，这可以在叶片到达使用寿命结束后避免进入填埋场。 他们的研究结果详细介绍在最新一期的《科学》杂志中。新开发的树脂是由生物源材料制成，其性能与传统热固性树脂制造的叶片相似，并且在某些旨在可回收性的热塑性树脂的性能上表现更佳。 为了展示制造潜力，研究人员利用一种他们称为PECAN（聚酯共价适应网络）的生物质树脂制造了一个9米的原型叶片。这种方法与当前的制造实践良好对接。目前，风力发电机叶片的使用寿命通常约为20年，随后进入机械回收工艺，例如被粉碎用于混凝土填充。PECAN代表了显著的进步，因为它允许通过温和的化学方法来回收叶片。 这种化学回收方法使得叶片的组件能够多次回收和重用，促进了相同产品的再制造，正如NREL的博士后研究员、论文首席作者Ryan Clarke所解释的那样。“如果操作得当，这种方法几乎提供了无限的可能性。”…

随着新技术的出现，数百万女性在渔业部门被忽视，以应对气候变化和经济挑战。一项最近的研究探讨了这一全球性问题，并提出了在政策、研究和实际应用方面改进的策略。 由东安格利亚大学（UEA）主导的研究聚焦于渔业的后收获和水产养殖领域，女性在其中占 workforce 的一半。尽管她们扮演着重要角色，但女性的贡献往往未得到认可，且她们常常无偿工作或工资低，因为她们的劳动被视为家庭工作的一种延伸。 这项题为《后收获水产品加工技术对性别平等和社会公正影响的系统评审》的研究今天在《自然食品》上发表。…

沿海城市对全球经济至关重要，并为整个社会提供基本功能。然而，它们受到气候变化的严重影响，使它们在全球气候适应中的角色非常重要。为了探讨这些城市如何进行适应，国际研究团队在慕尼黑大学（LMU）的地理学教授马提亚斯·加尔沙根的带领下，对它们当前的适应策略进行了分析。 研究人员对来自54个国家的199个城市进行了研究，以评估城市在适应措施中如何考虑各种风险因素。分析中包括了海平面上升、极端风暴、洪水和高温等重要气候因素。此外，他们还考察了所研究地区人口、基础设施和生态系统的暴露和脆弱性。 气候措施大多不够充分 大多数适应工作的重点主要集中在海平面上升、洪水等挑战上，较少关注风暴潮、旋风和侵蚀等问题。在北美和欧洲等富裕地区，大规模堤坝和创新城市规划等技术解决方案更为普遍。相比之下，在一些较不富裕的地区，特别是非洲和亚洲的许多地方，采取的行动更具行为导向，往往让受影响的家庭和企业自顾自生存。 总体而言，来自LMU的研究人员得出结论，大多数适应策略在深度、广度和速度方面都不够充分，与地区的财富水平无关。也有限的证据表明实施的措施可持续地降低了风险。…

科学家们对来自六大洲超过1500个农田的作物产量进行了研究，发现全球必需的富含营养的食品（如水果、蔬菜、坚果和豆类）的生产受到授粉者短缺的阻碍。 由罗格斯大学纽布朗斯维克分校的科学家们领导的研究团队评估了全球超过1500个农田的作物产量，发现授粉者的短缺限制了至关重要的、营养密集型食品（如水果、蔬菜、坚果和豆类）的生产。 这项发表在《自然生态与进化》上的研究结果显示，由于昆虫授粉不足，三分之一至三分之二的农场在各类作物和地区的表现不佳，这种情况被称为授粉者限制。 考虑到全球昆虫种群下降的日益关注，这项研究尤其重要。 “我们的结果引发了关注和希望，”罗格斯大学生态、进化与自然资源系的博士后研究员兼此研究的共同作者凯蒂·图罗表示。“我们观察到广泛的产量不足，但我们也相信对授粉者管理和研究的持续投资可以提升我们现有农业用地的生产力，以满足世界人口的营养需求。”…

一篇文章提供了关于PARIS的全新视角，这是一种细菌用来抵御病毒威胁的防御机制。 多年来，蒙大拿州立大学的研究人员深入研究独特的免疫系统，微生物与细胞生物学系的一个团队取得了重要进展，详细内容见于最近发布于权威期刊《自然》的论文中。 在8月7日，该团队发表了一篇题为《一种病毒编码的tRNA中和PARIS抗病毒防御系统》的论文，由于其关键发现被优先出版。首席作者博士生内特·伯曼与教授布莱克·维登赫特以及其他六名MSU科学家及来自法国、俄罗斯和瑞典的合作伙伴共同合作。 这项研究调查了PARIS免疫系统，这是细菌用于抵御病毒感染的一种工具。PARIS，即噬菌体抗限制诱导系统，扩展了维登赫特对CRISPR的持续研究，后者是指成簇的规律间隔短回文重复序列。维登赫特被认为是该领域的全球领先专家。 “CRISPRs是细菌适应性免疫系统的更广泛家族的一部分，但研究人员已将这些系统改编为可编程的分子工具，目前正被用于修复损伤的DNA以进行必要的疗法，”即将进入博士学习第三年的伯曼说道。“然而，CRISPRs并不是细菌中的唯一免疫系统。PARIS的独特之处在于它能够识别病毒蛋白，而不是核酸。这让人联想到人类免疫系统的运作方式。尽管PARIS与人类免疫系统从根本上不同，但在概念上的相似性令人着迷。”…

通过利用进化的原理，研究人员有效地创造了能够进行光合碳同化、产生细胞能量并促进酵母生长的细菌和酵母杂交体，而不依赖于传统的碳源如葡萄糖或甘油。通过工程化光合蓝藻与酵母细胞共存，这些细菌-酵母杂交体能够合成重要的烃类，开辟了新的生物技术途径，以获取不依赖于石油的能源来源，以及在合成生物学和进化研究中的进一步应用。 “所有有核细胞都包含各种细胞器，包括线粒体和叶绿体，它们各自发挥不同的作用并拥有自己的DNA，”伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的化学教授安戈德·梅赫塔解释道，他领导了伊利诺伊研究团队。“多年来，科学家们推测，当这些类型的细胞通过一种称为内共生的过程融合时，复杂生命开始了。” 在之前的一项研究中，梅赫塔的团队证明了实验室创造的蓝藻-酵母杂交体或内共生体能够为酵母提供光合作用产生的ATP，但不提供糖。在他们最新的研究中，团队对蓝藻进行了工程化，使其分解糖并释放葡萄糖，随后将其与酵母细胞结合，形成能够在CO2环境中繁殖的杂交体，利用细菌产生的糖和能量。 该研究的结果已发表于期刊《自然通讯》。 凭借将非光合生物转化为光合杂交体的能力，团队集中探索如何利用这些嵌合体进行新的代谢途径的生物工程，以生产有价值的物质，如柠檬烯，这是一种存在于柑橘中的简单烃类。…

气候科学专家广泛认为，人类行为是气候变化的主要因素。最近由阿姆斯特丹大学的博扬娜·维克洛夫和维也纳大学的桑德拉·盖格尔领导的一项研究表明，分享关于气候变化的科学共识可以帮助消除误解，并强化人们对于其现实性和起源的信念。研究团队在6大洲的27个国家进行了超过10,000名参与者的调查。研究结果最近发表在《自然人类行为》杂志上。 人们对气候变化主要是人类责任的理解并不是最近发展的；这种共识始于20世纪80年代。目前，97%到99.9%的气候科学家同意气候变化正在发生，并且人类活动是主要原因。在过去的十年中，研究人员考察了有效传达这一强共识如何影响公众认知，得出了令人鼓舞的结果。然而，这些研究大多是在美国进行的。“与行为科学中的许多发现一样，我们对在美国以外分享这一共识的影响知之甚少。我们的研究提供了对这些影响的深入分析，”维也纳大学的环境心理学家桑德拉·盖格尔解释道。 由46名研究人员组成的国际团队向超过10,500名个人传达了各种科学共识信息，并随后询问他们对气候变化的看法。“我们的结果验证了美国以外不同地区的早期结果，”阿姆斯特丹大学的共同第一作者博扬娜·维克洛夫表示。在研究的27个国家中，人们对气候变化存在与原因的科学共识的反应是一致的。盖格尔详细说明：“在了解气候科学家达成的共识之前，个体低估了其实际水平。了解后，他们调整了自己的认知，增强了对气候变化的信念，并表达出更强的担忧，尽管他们对公共行动的支持并未增强。” 88%的气候科学家也同意气候变化是一个危机。个人在发现这一额外共识时如何反应？有趣的是，这一额外信息并没有显著影响他们的观点。共同第一作者维克洛夫提出：“我们认为感知共识与实际共识之间的差异起了一定作用。对于气候变化的存在和原因的共识，参与者最初认为共识低于现实，导致他们调整自己的信念。相比之下，对于危机共识，他们的初始估计已经接近实际共识，因此对其气候变化信念的变化空间很小。” 这些新见解强调了在媒体和日常讨论中不断推广气候科学家共识的重要性。“鉴于科学日益政治化和错误信息的传播，促进对科学共识的共同理解对于保护公众对这一问题的理解至关重要，”剑桥大学的高级作者桑德尔·范德林登强调。“此外，这些发现强调了在全球范围内验证先前行为科学发现的必要性。这类研究需要全球科学家之间的合作，”共同第一作者桑德拉·盖格尔总结道。

一国际古生物学家团队在如今分隔的两个大陆上发现了配对的早白垩纪恐龙足迹。由南方卫理公会大学古生物学家路易斯·L·雅各布斯领导的全球研究团队，在两个现在相隔甚远的大陆上发现了相似的早白垩纪恐龙足迹。 该团队在巴西和喀麦隆确定了260多个足迹，揭示了数百万年前当大陆尚未分离，总能自由穿越南美洲和非洲的陆生恐龙的交叉路径。 “我们确认这些足迹的年龄相近，”雅各布斯说道。“从地质和板块构造来看，它们显示了显著的相似性。它们的形状几乎无法区分。” 这些足迹保存在古老河流和湖泊旁的泥土和淤泥中，间隔超过3700英里（约6000公里）。据雅各布斯称，恐龙在1.2亿年前留下了这些足迹，那时陆地形成了一个名为冈瓦纳的超级大陆，而冈瓦纳本身也已经从更大的大陆盘古隆起分裂出来。 “在巴西东北部和如今的喀麦隆几内亚湾沿岸，曾存在一条狭窄的地质纽带，将非洲和南美洲连接在一起，”雅各布斯解释道。“在那个时候，这两个大陆在那个狭细的区域相连，使得两岸的动物能够迁徙。”…

最近针对两栖动物的研究强调了红背蝾螈在生态系统中的重要生态作用，并强调采取主动措施可以帮助避免野生动物疾病在欧洲的传播对其产生不利影响，而该疾病尚未传播到北美。 研究人员已经知道红背蝾螈在北美东部数量众多，但一项新研究表明，该地区的红背蝾螈种群和生物量远高于先前的认识。研究估计东北地区每个相当于一个足球场的森林区域内大约有5300只蝾螈。尽管每只蝾螈只有大约3英寸长，但它们的大量存在表明，它们对东北地区非昆虫动物的整体生物量具有显著贡献，甚至可以与白尾鹿的生物量相抗衡或超越。 这项名为《范围广泛的蝾螈密度揭示了东北美洲森林中陆地脊椎动物生物量的关键组成部分》的研究，由美国地质调查局与多方合作伙伴进行，标志着首次全面计算这种常见但鲜见物种在其自然栖息地的密度和生物量。 这项研究揭示了红背蝾螈在东北地区的重要存在，暗示这些两栖动物，可能包括一般的两栖动物，可能在陆地温带生态系统中扮演比之前理解的更重要的角色。 正如该研究的首席作者、美国地质调查局的野生动物生物学家埃文·格兰特所指出的：“红背蝾螈的巨大生物量表明，它们在东北森林生态平衡中的贡献可能是‘小而强大’的。它们的缺失可能会导致相当大的生态系统级别的后果。”…

几乎一半的美国县都有至少一个“药房沙漠”，这意味着在10英里半径内没有零售药房，近日的俄亥俄州立大学综合癌症中心——亚瑟·G·詹姆斯癌症医院和理查德·J·索洛夫研究所（OSUCCC —— 詹姆斯）的研究中强调了这一点。 “随着药房的关闭，许多美国人发现自己无法轻松获得所需药物，这对某些社区造成了不成比例的影响。我们的研究表明，居住在社会脆弱性较高和初级护理提供者较少的县的人，进入药房沙漠的可能性高达40%。”研究首席作者、OSUCCC ——…