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地球核心之谜揭晓:3000公里深处固体岩石如何流动

在地球表面下,近3000公里深处,存在一个神秘的层面,在这里,地震波的传播速度 inexplicably 加快。数十年来,科学家们对这个 D" 层感到困惑。现在,苏黎世联邦理工学院的突破性实验终于揭示了固体岩石在极端深度下的流动,表现得如同流动的液体。这种水平的地幔流动使名为后钙钛矿(post-perovskite)的矿物晶体沿同一方向排列,从而解释了地震行为。这是对地球深层内部机制理解的惊人飞跃,将一个长期困扰科学家的谜团转化为一幅生动的地下水流图,有助于推动火山、地震,甚至是地磁场的形成。…

新证据显示菲律宾在35000年前拥有先进的海洋技术

在对于东南亚史前时期的大胆重新想象中,科学家揭示了菲律宾岛屿民多罗在35000年前就是人类创新和迁徙的中心。先进工具、深海捕鱼能力以及早期葬俗表明,这里的早期人类并非孤立,他们是海洋先锋,塑造了一个广泛的区域网络。 在为期15年的开创性考古研究中,马尼拉雅典耀大学的科学家们与国际专家和机构合作,建立了菲律宾群岛在古代海洋东南亚中所扮演的关键角色的有力证据。他们揭示了一幅有效的人类迁徙、先进技术创新及长距离跨文化关系的故事,追溯到35000多年前。 雅典耀研究人员的最新出版物展示了来自民多罗考古项目的大量数据和材料,包括一些菲律宾群岛上解剖学上现代人类(智人)存在的最早证据,主要分布在西民多罗——特别是在伊林岛、圣何塞和斯塔.特蕾莎,马克萨韦。 民多罗与大多数菲律宾主要岛屿(除了巴拉万)一样,从未通过陆桥或冰盖与东南亚大陆相连,海上穿越始终是到达这里的必要条件。这可能促使了适应这种环境的复杂技术的发展。 **菲律宾岛屿上复杂古代技术的证据**…

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地球核心之谜揭晓:3000公里深处固体岩石如何流动

在地球表面下,近3000公里深处,存在一个神秘的层面,在这里,地震波的传播速度 inexplicably 加快。数十年来,科学家们对这个 D" 层感到困惑。现在,苏黎世联邦理工学院的突破性实验终于揭示了固体岩石在极端深度下的流动,表现得如同流动的液体。这种水平的地幔流动使名为后钙钛矿(post-perovskite)的矿物晶体沿同一方向排列,从而解释了地震行为。这是对地球深层内部机制理解的惊人飞跃,将一个长期困扰科学家的谜团转化为一幅生动的地下水流图,有助于推动火山、地震,甚至是地磁场的形成。…

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地球核心之谜揭晓:3000公里深处固体岩石如何流动

在地球表面下,近3000公里深处,存在一个神秘的层面,在这里,地震波的传播速度 inexplicably 加快。数十年来,科学家们对这个 D" 层感到困惑。现在,苏黎世联邦理工学院的突破性实验终于揭示了固体岩石在极端深度下的流动,表现得如同流动的液体。这种水平的地幔流动使名为后钙钛矿(post-perovskite)的矿物晶体沿同一方向排列,从而解释了地震行为。这是对地球深层内部机制理解的惊人飞跃,将一个长期困扰科学家的谜团转化为一幅生动的地下水流图,有助于推动火山、地震,甚至是地磁场的形成。…

为什么过去的大规模灭绝没有破坏生态系统——但这次可能会

数百万年来,像乳齿象和巨型鹿这样的巨大食草动物塑造了地球的生态系统,这些生态系统在灭绝和动荡中令人惊讶地保持稳定。一项新研究揭示,在6000万年中,仅有两次环境变化显著重组了这些系统,一次是随着大陆陆桥的形成,另一次是由于气候驱动的栖息地变化。然而,生态系统适应了,新的物种取代了旧角色。如今,第三个由人类驱动的临界点威胁着这古老的韧性。 两次主要环境变化引发了大型食草动物群体的全球转变。一项与哥德堡大学的研究人员进行的研究显示,这些生态系统尽管经历了灭绝和动荡,但仍然保持了惊人的韧性。 从乳齿象到古代犀牛和巨大鹿,数百万年来,巨大的食草动物在塑造地球的景观。发表在《自然通讯》上的一项新研究表明,这些巨兽是如何对剧烈的环境变化作出反应的——以及它们的生态系统是如何找到保持稳定的方式,即使物种消失。 一个国际科学家团队分析了6000万年中超过3000种大型食草动物的化石记录。 “我们发现大型食草动物生态系统在很长一段时期内保持了惊人的稳定,即使物种不断出现和消失,”主要作者、当时在哥德堡大学的研究员费尔南多·布兰科说。“但是在过去6000万年中,有两次环境压力如此巨大,以至于整个系统经历了全球重组。”…

新证据显示菲律宾在35000年前拥有先进的海洋技术

在对于东南亚史前时期的大胆重新想象中,科学家揭示了菲律宾岛屿民多罗在35000年前就是人类创新和迁徙的中心。先进工具、深海捕鱼能力以及早期葬俗表明,这里的早期人类并非孤立,他们是海洋先锋,塑造了一个广泛的区域网络。 在为期15年的开创性考古研究中,马尼拉雅典耀大学的科学家们与国际专家和机构合作,建立了菲律宾群岛在古代海洋东南亚中所扮演的关键角色的有力证据。他们揭示了一幅有效的人类迁徙、先进技术创新及长距离跨文化关系的故事,追溯到35000多年前。 雅典耀研究人员的最新出版物展示了来自民多罗考古项目的大量数据和材料,包括一些菲律宾群岛上解剖学上现代人类(智人)存在的最早证据,主要分布在西民多罗——特别是在伊林岛、圣何塞和斯塔.特蕾莎,马克萨韦。 民多罗与大多数菲律宾主要岛屿(除了巴拉万)一样,从未通过陆桥或冰盖与东南亚大陆相连,海上穿越始终是到达这里的必要条件。这可能促使了适应这种环境的复杂技术的发展。 **菲律宾岛屿上复杂古代技术的证据**…
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弓头鲸的秘密:揭开北冰洋长距离爱情故事的面纱

使用混沌理论分析著名的北极鲸的行为揭示了一种每日潜水模式和长距离同步(约100公里)。 弓头鲸是地球上最大的和最长寿的生物之一。它们对北极海洋生态系统的健康至关重要,但我们对它们的捕猎和潜水习性仍然了解有限。在即将发表在《物理评论研究》期刊上的一项新研究中,来自日本、格林兰和丹麦的一组研究人员发现了这些鲸鱼的行为模式,这可能会揭示它们的觅食和社会互动。 来自北海道大学北极研究中心的副教授Evgeny A. Podolskiy,奥胡斯大学生态科学系的教授Jonas…

动物组织结构设计的创新方法

在生物学和生物物理学领域,一个重要问题是动物发育过程中如何在三维中形成组织。来自德国德累斯顿的马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所(MPI-CBG)、德累斯顿工业大学生命物理卓越集群(PoL)以及德累斯顿系统生物中心(CSBD)的研究团队发现,组织是如何“编程”的,从平面形式转变为三维结构。为此,团队专注于果蝇(Drosophila)的发育过程,特别是其翅片囊,从一个浅穹顶变化为一个曲折的褶皱,最终形成成虫的翅膀。 研究人员创建了一种技术,以跟踪三维形状的变化并检查细胞在这一演变过程中的行为。通过应用基于形状编程的物理模型,他们确定细胞的运动和重组在决定组织形状中至关重要。他们的研究结果发表在Science Advances上,表明形状编程可能是理解动物组织形成的普遍机制。 上皮组织由紧密连接的细胞层组成,构成各种器官的基础结构。为了发展出完全功能的器官,这些组织必须在三维中改变其形状。尽管一些机制已经被研究用于这种三维改变,但仍未能完全解释动物组织中形状的多样性。例如,在果蝇的翅片囊翻转过程中,翅膀是如何从单层细胞变化为双层的,具体过程仍不清楚。 由Carl…

关于物种丰度的革命性见解:一项改变游戏规则的研究突破

该研究得出的主要结论是,尽管体型对硅藻种群的最大生长率确实有一定影响,但温度和基因组大小被发现是更显著的因素。尽管如此,在寒冷地区,体型仍然保持其重要性,支持了伯格曼法则所概述的原则。 在物种丰度预测中,体型是一个关键且一致的指标,表明小型生物往往比大型生物更为常见。一个例外是伯格曼法则,它表明在极地地区,较大的生物更为常见。影响物种丰度的其他因素包括光照和食物可用性、竞争和捕食。 最近,阿尔伯塔大学生物科学系的一个研究小组引入了一个遗传学方面的因素,以帮助我们理解物种丰度。 基因组大小被定义为单个完整基因组中包含的总DNA量,可以作为物种丰度的强有力指标。这项研究集中于硅藻,这些单细胞藻类对淡水和海洋食物链至关重要。它们产生长链脂肪酸,包括鱼油和其他提供能量的脂质。这些由硅藻制造的富含能量的分子通过食物链向上流动,影响浮游动物、水生昆虫、鱼类,最终影响人类。 硅藻对光合作用也至关重要,光合作用的过程将二氧化碳转化为氧气。据信,硅藻贡献了地球大气中20-25%的氧气,超过了雨林和陆生植物的贡献。…

地球的守护者:成熟森林如何应对气候变化

最近的一项研究强调了成熟森林在通过吸收空气中的二氧化碳(CO2)并以新的木材形式储存它来应对气候变化中所扮演的重要角色。 研究人员发现,老树通过增强木质生物量的生产来适应较高的大气CO2水平。这挑战了之前认为成熟森林无法对增加的CO2水平作出反应的看法。 研究表明,当暴露于更高浓度的温室气体(环境气氛加150部分每百万CO2;大约增幅40%)时,木材的生产在七年时间内平均增加了9.8%。有趣的是,叶子或细根的生产没有出现类似的增长,而这些通常会迅速将CO2释放回大气中。 这些发现今天(8月12日)发表于《自然气候变化》上,强调了成熟森林作为中期碳储存解决方案和应对气候变化的自然补救措施的重要性,得到了伯明翰大学森林研究所(BIFoR)在英格兰中部进行的长期自由空气CO2富集(FACE)实验的数据支持。 BIFoR的研究人员在一片180年的落叶林中建立了一个FACE实验,主要由26米高的英橡树(或称为“柄果”橡树)组成。他们创建了六个直径30米的实验区,其中三个暴露于升高的CO2水平,而另外三个则作为对照。…

革命性的基因改良木材承诺碳储存和减排

研究人员通过基因修饰增强了杨树,以创造出高性能的结构木材,而无需依赖有害的化学品或耗能的方法。 在马里兰大学,科学家们对杨树进行了基因修饰,以可持续的方式生成强韧的结构木材,避免了化学品和大量能源的使用。工程木材源自普通木材,越来越被视为传统建筑材料(如钢铁、水泥、玻璃和塑料)的绿色替代品。它还具有长期碳储存的潜力,因为与标准木材相比,工程木材不易腐烂,有助于减少碳排放。 然而,想要实现工程木材的真正可持续性具有挑战性,因为需要用有害化学品对其进行处理,并消耗大量能源,这会产生显著的废物。研究团队对活杨树中的一个基因进行了修改,使其能够在没有额外加工的情况下生长出适合工程的木材。 这项研究于2024年8月12日在线发表在期刊Matter上。 马里兰大学植物科学与景观建筑系的教授、该研究的首席作者齐逸平表示:“我们很高兴展示一种将基因工程与木材工程融合的新方法,以可持续的方式将碳封存并储存于一种坚韧的超级木材形式中。碳封存在应对气候变化方面至关重要,这种工程木材在新兴的生物经济中可能有众多应用。”…

揭示地球秘密:来自地幔的岩石惊人发现

科学家们成功地获取了一段显著长度的地幔岩石,标志着这类材料首次被收集。这些岩石来自地壳下方的层次,蕴含着关于地幔对生命起源、熔化时的火山活动以及碳和氢等基本元素全球循环影响的重要见解。 科学家们成功地获取了一段显著长度的地幔岩石,标志着这类材料首次被收集。 研究团队表示,回收的岩石将有助于理解地幔如何促进地球生命的起源、熔化时发生的火山过程,以及其在碳和氢等关键元素全球循环中的作用。 在2023年春季的探险活动中,名为“生命的构建块,大西洋山脊”,从一个“构造窗口”中获得了1268米几乎连续的地幔岩。这一区域位于大西洋中脊的海底,暴露了地幔岩,使得可以通过海洋钻探船JOIDES Resolution进行探索。…

全球见解:量身定制疫苗接种策略以实现最佳效果

促进疫苗接种率的途径至关重要,它可以挽救生命。一项新研究提供了深入的元分析,探讨了哪些疫苗接种干预策略最有效,以及这些策略在不同国家之间的有效性是否存在差异。 疫苗既安全又有效,显著降低了死亡和疾病的发生率。然而,全球疫苗接种率仍然很低,并且正在下降,增加了疫苗可预防疾病如新冠病毒、流感、麻疹、小儿麻痹症和人乳头瘤病毒(HPV)疫情爆发的风险。 发现改善疫苗接种率的策略可能具有挽救生命的影响。宾夕法尼亚大学的研究人员最近发表了一篇论文,提供了第一项全面的元分析,评估哪些疫苗接种干预技术带来最显著的结果,以及这些方法在不同国家的表现可能会有所不同。 这项发表于自然人类行为的研究标题为“促进疫苗接种的策略的系统评估和元分析”,评估了来自17个国家的88项合格随机对照试验的发现,这些试验涉及1,628,768名参与者。以往的元分析往往集中于特定疫苗、针对性干预或特定人群,限制了比较不同策略或评估其在不同地区有效性的能力。 根据合著者多洛雷斯·阿尔巴拉辛(Dolores…

首次发现人类气味受体对地壳素的作用

Geosmin是一种来自微生物的化合物,具有明显的“土腥味”到“霉味”,影响食物和水的质量。一个研究小组最近首次识别并描述了检测geosmin的人类嗅觉受体。 Geosmin是一种由于微生物活动而产生的挥发物质,具有独特的“土腥味”到“霉味”,可能影响食物和水的质量。由慕尼黑工业大学莱布尼茨食品系统生物学研究所的Dietmar Krautwurst领导的研究团队首次成功识别和表征了人类对geosmin的嗅觉受体。 Geosmin是当雨水打击干燥土壤时产生的特征性气味的来源。这种气味是由土壤微生物产生的,也可在某些植物中找到,如仙人掌花和甜菜。 许多动物对geosmin非常敏感,其气味具有吸引或排斥的效果。例如,它告知果蝇食物变质,同时骆驼被丰富水源的区域所吸引。“这表明,geosmin在动物界中作为一种化学信号,可能在人类中也如此,”研究的首席作者莱娜·鲍尔(Lena…

革命性的纳米传感方法提升基因治疗中病毒载体的质量控制

研究人员创建了一种纳米传感平台,能够评估单个病毒载体颗粒的质量。病毒载体在基因编辑和治疗中具有巨大的潜力,但迫切需要质量控制方法以减少对患者可能造成的副作用。为应对这一需求,来自日本的一个团队开发了一种纳米传感技术,可以在单颗粒规模上区分功能性和缺陷性病毒载体。这种简单且具有成本效益的方法可以显著推动遗传疾病治疗的进展。 在过去几十年中,基因操纵技术的进展显著,使我们更接近于在体内修改基因。这个发展有潜力开启基因治疗的新可能,并能为医学带来新的篇章。目前,最有前景的基因治疗方法利用了存在于病毒中的现有分子机制。 腺病毒相关病毒(AAV)载体尤其引起了科学家的 considerable Interessen,因其在对抗COVID-19等疾病时作为核酸疫苗的潜在使用。然而,在制备AAV载体的过程中,一些颗粒可能只有部分基因组,而其他颗粒则可能完全为空。这种缺陷性载体可能导致意想不到的副作用,突显了在生产过程中进行有效质量控制措施的关键需求。…

揭示遗传相似性:人类与面包酵母在DNA复制中的关系

人类与酵母菌之间共享的相似性比我们想象的要更多,尤其是在确保DNA准确复制的关键过程中,这一点根据最近的两项研究得出。这些研究首次可视化了一个被称为CTF18-RFC的人类分子复合物和酵母中的Ctf18-RFC。该复合物负责在DNA上加载一个“夹具”,防止复制机制的组成部分从DNA链中脱落。 人类和酵母菌之间存在一些令人惊讶的相似性,尤其是确保准确DNA复制的基本机制,这一点在《科学》杂志和《美国国家科学院院刊》发表的两项研究中得到了指示。 这项研究首次生动地展示了一个分子复合物——人类的CTF18-RFC和酵母的Ctf18-RFC——负责将一个“夹具”放置到DNA上,以防止关键的复制组成部分变得松动。 这一发现源于长期合作的Huilin Li博士(来自范安德尔研究所)与Michael…

革命性工具简化了跌倒风险评估

研究人员创建了一种简单的评估工具和公式,以评估老年人跌倒的风险,利用了一个全面的数据库。其目的是预防跌倒,这可以提高寿命并降低医疗和护理费用。 随着社会老龄化,跌倒问题已成为一个重大全球挑战。预计每年65岁以上的成年人与跌倒的概率达到三分之一,导致受伤情况愈发普遍。 为了解决这一紧迫问题,大阪市立大学医学研究生院的副教授丰田宏光和特别任命教授冈野正志,以及兵库大学的林千里教授,设计了一种用户友好的工具和公式,用于评估老年人的跌倒风险。该工具是利用2010年4月至2019年12月十年间收集的数据开发的。 研究分析了7726个身体测试,并利用了日本政府的基本检查清单的数据,其中包括2381名参与社区锻炼项目者的自我报告。这项数据分析是在兵库县相生市与兵库大学之间的合作协议下进行的。 尽管过去的研究指出以往跌倒的历史和单腿站立困难是主要风险因素,但最新的分析发现,口腔健康和认知能力也是重大贡献因素。此外,短期参与锻炼项目并未有效降低跌倒风险。…

气候不规律对霍乱大流行的影响

最近的研究表明,厄尔尼诺事件可能在20世纪初流行病期间新霍乱菌株的出现和传播中发挥了作用。这个发现增强了气候异常可能为新霍乱菌株的出现提供有利环境的概念。来自西班牙巴塞罗那全球健康研究所的哈维尔·罗多及其团队在开放获取期刊《PLOS 被忽视的热带疾病》中分享了这些见解。 自1961年以来,全球已有超过一百万人死于持续的霍乱大流行,这标志着自1817年以来的第七次霍乱爆发。导致之前霍乱大流行的因素尚不清楚。然而,有一种理论认为,异常的气候条件可能与霍乱弧菌(即导致该疾病的细菌)的基因变化一起起作用,从而促进新菌株的传播和流行。 为了调查气候与霍乱之间的潜在联系,罗多和他的同事们采用了多种统计和计算技术,分析了1899年至1923年第六次霍乱大流行期间前英国印度不同地区的历史气候数据和霍乱死亡记录。他们还将这些历史模式与当前持续大流行的数据进行了比较。 他们的分析发现,1904年至1907年之间霍乱死亡的异常模式与与厄尔尼诺事件相关的非典型季节性天气和降雨模式相吻合。这一时机与第六次大流行期间新入侵菌株的出现相对应。此外,历史气候条件与目前大流行期间霍乱菌株变化相关的强厄尔尼诺现象相似。…