环境

在2024年1月1日，一个7.5级的地震袭击了日本的能登半岛，造成了该地区由于地壳抬升而导致的广泛损害，当土地因构造板块的移动而上升。然而，观察到的抬升程度差异显著，有些地区的地面高度上升了多达5米。为了更好地理解受影响的断层线特征如何影响地震动力学，日本的研究人员使用最近开发的模拟技术建立了断层的详细模型。这些发现可能有助于开发模型，模拟不同地震的情景并减轻未来的灾害。 结果发布在期刊《地球、行星与空间》的前沿信件中。 “在能登半岛地震期间，我们观察到某些地区的抬升情况与其他地区相比是毁灭性的。在这项研究中，我们试图理解控制断层滑动的幅度及其空间和时间变化的机制，以及由此导致的地面抬升，”东京大学研究生院科学系的副教授、当前研究的主要作者安藤亮介表示。 研究人员希望建立一个基于先前研究的2024年地震模型，并使用在地震发生前获得的观测数据，如涉及断层的特征和在毁灭性地震之前的地震活动。如果基于真实世界的断层特征的模拟能够准确模拟地震期间发生的情况，它将帮助研究人员理解断层几何形状（描述断层的形状、方向、不同角度（包括称为倾斜和走向的角度）和运动方向（滑动）等特征）如何影响地震动力学。 2024年能登半岛地震涉及三条主要的断层。它们被称为共轭断层，即具有相反侧向运动的断层。其中两条（图中标记为段1的门前断层和段2-4的能登半岛北岸断层区）为东南倾斜，第三条（段5的富山槽西延断层）为西北倾斜。倾斜指的是断层的…

忘记短暂的友谊——长尾雀的社会秘密揭示了在迁徙期间家庭承诺的非凡水平。照顾小鸟的鸟类：科学家揭示长尾雀显著的家庭纽带。 忘记短暂的友谊——长尾雀的社会秘密揭示了在迁徙期间家庭承诺的非凡水平。 谢菲尔德大学的科学家发现，这些在英国花园中常见的小鸟在其本地“亲属邻域”之外维持着强烈的家庭纽带，那些没有幼鸟的个体通常会帮助支持新父母——就像人类家庭一样。 这项研究发表于《动物生态学期刊》，为合作的进化提供了新的视角，这是一种行为，一些个体放弃自己的繁殖以帮助抚养他人的幼鸟——这是在动物王国中普遍存在的复杂现象，从蜜蜂到灵长类动物均有体现。在长尾雀中，未成功繁殖的个体通常成为亲缘对的重要帮手，反映了人类所见的支持系统。 在谢菲尔德大学生物科学学院的研究团队的领导下，30年的数据综合研究显示，长尾雀以家庭为单位迁徙，确保它们到达目的地时准备好与亲属合作。这是首次在任何合作鸟类中记录到如此一致的家庭凝聚力在迁徙过程中的表现。…

气候变化正在增加全球许多地区野火的风险。这部分是由于特定的天气条件——称为火灾天气——促进了野火的蔓延。来自亥姆霍兹环境研究中心（UFZ）和澳大利亚的研究人员发现，东澳大利亚和西北美的火灾天气季节正在逐渐重叠。研究团队调查了这一转变的原因及其对加拿大、美国和澳大利亚之间消防服务跨境合作的影响。该研究发表于《地球的未来》。 北美西海岸和澳大利亚东海岸反复遭受野火的严重打击。例如，媒体报道显示，2025年1月洛杉矶的野火灾难摧毁了超过10,000栋建筑，并造成29人丧生。东澳大利亚在2019年9月至2020年3月期间遭遇了该国最具破坏性的灌木火灾之一：超过1200万公顷的森林和灌木丛被烧毁。来自加拿大、美国和澳大利亚的消防员在这些灾难及其他许多灾难中相互支持。 国际科学团队开始研究气候变化导致的两个地区火灾天气季节的时机变化。研究人员使用加拿大火灾天气指数（FWI），这是一个在全球用于估计火灾风险的气象指数。它考虑了降雨、温度、相对湿度和风速。他们用它来识别火灾天气日——火灾风险高的日子。基于观测数据，研究人员发现，自1979年以来，火灾天气日及其野火风险逐渐重叠。 重叠的可能性最大——约75%——发生在7月至12月之间。总体而言，过去40年来，东澳大利亚和西北美的同时火灾天气日数量每年增加一天。这是因为东澳大利亚的火灾季节在春季开始得更早，并与北美西海岸的火灾季节结束重叠，UFZ气候科学家及研究首席作者安德里亚·里贝罗博士解释道。该项目由德国学术交流协会（DAAD）资助。 团队还分析了季节性重叠的可能发展。他们使用了四个气候模型，基于众多模拟来考虑不确定性。趋势很明确：“西北美和东澳大利亚之间重叠的火灾天气日将继续增加，”安德里亚·里贝罗说。根据所用的气候模型和未来全球变暖的程度，到本世纪中叶，增加的天数可能在4到29天之间。…

通过密集的繁殖，人类推动了像哈巴狗和波斯猫这样的品种进化，形成了非常相似的颅骨和“扁平”的面孔，因此它们彼此之间的相似性超过了与其他狗或猫的相似性。 通过密集的繁殖，人类推动了像哈巴狗和波斯猫这样的品种进化，形成了非常相似的颅骨和“扁平”的面孔，因此它们彼此之间的相似性超过了与大多数其他狗或猫的相似性。 首次，康奈尔大学和华盛顿大学的科学家发现了繁殖猫和狗的选择压力如何导致“趋同”——即无关的动物和植物在类似环境条件下进化出相似特征的趋势。 在这种情况下，研究人员发现了这两种驯化物种内部及其之间趋同的显著例子。趋同体现在短脸品种中，技术上称为短头型或“扁平”脸。 由于人工选择的繁殖，这两个物种某些品种——它们有共同的祖先，但在进化上已经分开了5000万年——趋同达到了一个极端，以至于它们彼此之间的相似性超过了与大多数同种成员或其祖先的相似性。这种现象在驯化物种中之前未曾被观察到，根据该论文。…

管理土壤的强度越低，土壤的功能就能越好。例如，不那么频繁地耕作或使用更多的草-苜蓿混合物作为覆盖作物。这是荷兰生态研究所（NIOO-KNAW）领导的一个研究团队得出的结论。令人惊讶的是，这对常规农业和有机农业都适用。这些关于提高农业可持续性的重大见解于今天发表在科学期刊《科学》上。‘这提供了明确的证据，帮助农民更好地管理土壤。’ 以更可持续的方式种植食物：最好的方法是什么？这是一个重大挑战：在不损害土壤的情况下生产足够的食物。毕竟，健康的土壤具有许多功能——称为多功能性——而对于可持续农业来说，这些功能必须得以保护。 “多功能土壤对于可持续食品生产至关重要，因为植物从中获取食物，” NIOO和瓦赫宁根大学及研究中心（荷兰）以及图宾根大学（德国）的研究人员表示。“土壤在水储存、应对气候变化和抑制疾病方面也扮演着不可或缺的角色。” **有机与常规**…

开创性的研究重新利用了一种基因编辑工具，以帮助揭示自然环境中真正的生物多样性。由布里斯托大学领导的这项研究，发表于《皇家学会开放科学》期刊，可能为更高产的土壤和改善健康铺平道路。 微观生物在所有生态系统中都发挥着关键作用，从土壤中养分的循环到保护人类肠道。但对这些环境中存在的多种物种进行特征描述极具挑战性，大多数方法只能捕捉到实际存在的一小部分。 第一作者、布里斯托大学生物学毕业生Lucia Nikolaeva-Reynolds表示：“微生物主宰着世界。虽然它们对我们来说是看不见的，但几乎无处不在，并在自然界中发挥着重要作用。不幸的是，目前监测微生物的技术仅限于观察其存在的一小部分。这导致我们对这个隐秘的微生物世界如何支持生态系统的健康存在知识空白。” 生物学家团队通过重新利用CRISPR——一种革命性的基因编辑工具，克服了这个问题，使用它提取长DNA“条形码”，能够更准确地识别样本中存在的微生物。…

当一位地震学家在2019年里奇克雷斯特地震事件发生两天后访问该地点时，他注意到了一些奇怪的现象。卵石到巨石大小的岩石显然被地震移动了——但沙漠地面上没有拖拽或剪切的迹象。 当朱利安·洛佐斯访问2019年里奇克雷斯特地震的地点时，他注意到了这一奇怪现象。卵石到巨石大小的岩石显然被地震移动了——但沙漠地面上没有拖拽或剪切的迹象。 他并不是唯一一个在里奇克雷斯特及其他一些具有类似阶跃几何形态的断层观察到这一现象的人，其中断层之间有一个“阶跃”或间隙。但现在，加州州立大学诺斯里奇分校的地震学家洛佐斯和他的同事们对这些岩石如何能够从其原始位置被抛出提供了一个解释。 在美国地震学会年会上，洛佐斯展示了证据，表明在这种阶跃几何形状中，地震破裂会导致高度局部的强地面加速度，超过重力的作用力。 “你会看到地面上有一个形状像岩石的洞，岩石就在旁边，但洞和岩石之间没有拖拽痕迹，”洛佐斯解释说。…

科学家们发现了肠道健康与血癌风险之间令人惊讶的新联系，这一发现可能会改变我们对衰老、炎症和白血病早期阶段的看法。 辛辛那提儿童医院的科学家与国际研究团队合作，发现了肠道健康与血癌风险之间的惊人新联系——这一发现可能改变我们对衰老、炎症以及白血病早期阶段的理解。 随着我们年龄的增长——或者在某些情况下，当肠道健康因疾病而受到损害时——肠道内衬的变化让某些细菌的代谢产物渗入血液。由特定细菌产生的一种分子，作为信号加速了休眠的前白血病血细胞的扩展，这一过程是发展为全面白血病的关键步骤。 该团队的研究成果于2025年4月23日发表在《自然》杂志上，首次详细阐述了这一过程的运作。研究还表明，这一机制可能超越白血病，影响其他疾病的风险，以及在分享一种鲜为人知的状态“无确定潜能克隆造血”和老年人之间的影响。 “这项研究显著提升了我们对血癌发展和进展的理解，特别是在老年人中。令人兴奋的消息是，我们或许有方法在早期干预——在这些前白血病细胞演变为更具侵略性的疾病之前。我们期待进行进一步研究，追求这一新方法，”辛辛那提儿童医院高级白血病治疗与研究中心主任兼新研究的通讯作者丹尼尔·斯塔尔奇诺夫斯基（Daniel…

一些在广泛地理区域繁殖的物种仍然可以适应相对狭窄的气候范围，这使得它们比之前认为的更容易受到气候变化的影响。此外，相对于其体型而言，大脑较大的物种往往适应较狭窄的气候生态位，这表明它们可能也比之前认为的更脆弱。 生物学家长期以来一直在辩论，为什么一些植物和动物可以适应广泛的气候，而其他植物和动物却无法适应。理解原因可以帮助自然保护管理者和决策者识别哪些物种对气候变化最脆弱。 德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员在自然通讯上发表的一项新研究评估了约1500种鸟类的全球分布图和其他数据，并发现了一些令人惊讶的模式。例如，研究人员发现一些在大范围地理区域繁殖的物种仍然能够适应相对狭窄的气候范围，使得它们比之前认为的更容易受到气候变化的影响。例如，北极的气候模式在地球的广大陆地上非常相似。 “因为那个地区非常大，占据它的物种往往具有大群体和大地理范围的特征——这两种特征通常与较低的灭绝风险相关，”副教授卡洛斯·博特罗说道，他是该研究的资深作者。“问题在于，许多物种适应于非常狭窄的气候范围，因此，当气候模式开始变化时，那些看似庞大的种群可能会非常容易崩溃。” 例如，波希米亚蜡嘴鸟的繁殖范围覆盖了大量北极地区，而栗冠笑鸫则生活在以尼泊尔和不丹为中心的较小的亚洲弧形区域。然而，蜡嘴鸟适应的气候条件范围远远小于笑鸫，这表明蜡嘴鸟可能面临比之前认为的更大的气候变化风险。…

强有力的方法确实存在于测量动物在能量消耗方面的运动，但这些方法受限于所用设备的物理大小。现在，在发表于《实验生物学杂志》的一篇论文中，来自冲绳科学技术大学（OIST）海洋生物物理单位的研究人员，与耶路撒冷希伯来大学的阿马齐亚·根宁教授合作，描述了一种通过深度学习的视频和3D追踪方法测量运动过程中能量使用的创新方法。 能量短缺是动物行为和演化的核心驱动力。这个星球上惊人的生命多样性证明了为获取和维持能量而提出的众多新颖生物解决方案。然而，尽管能量在生物学中如此重要，量化它并因此进行实证分析仍然很困难。 虽然生物体使用能量进行各种各样的过程——从生长到认知——但运动对于许多动物来说是一项主要的能量消耗活动。对于高度移动的动物来说，运动是一种强有力的视角，通过它可以估算能量使用。 确实存在强有力的方法用于测量动物在能量消耗方面的运动，但这些方法受限于所用设备的物理大小。现在，在《实验生物学杂志》上发表的一篇论文中，来自冲绳科学技术大学（OIST）的海洋生物物理单位的研究人员，与耶路撒冷希伯来大学的阿马齐亚·根宁教授合作，描述了一种通过深度学习的视频和3D追踪方法测量运动过程中能量使用的创新方法。“在过去，由于依赖可穿戴设备，空间限制排除了世界上大约一半物种的研究，”该研究的第一作者石川光太博士说。“通过视频，我们现在有了一种更具包容性的方法来研究动物行为和生态学中的能量使用。” 动态体加速度（DBA）长期以来一直是估算运动中能量使用的最先进方法。本质上，DBA涉及在实验室中测量某一物种在进行某一行为时的氧气消耗，通过简单地测量该活动消耗的氧气量。氧气是能量的良好指示，因为它在有氧呼吸中被消耗，以产生ATP——为大多数身体过程（包括肌肉收缩）提供能量的“燃料”。同时通过加速度计测量动物的加速度，在大多数情况下，由于行为期间加速度与氧气消耗之间的相关性非常强，因此DBA提供了能量消耗的可靠估计。…

一项具有里程碑意义的研究揭示，单次口服剂量的巴洛沙韦麦布西（baloxavir）显著减少了家庭内部流感的传播，标志着流感管理的重大进展。这项试验提供了强有力的证据，表明抗病毒治疗可以遏制流感在密切接触者中的传播。 一项发表在《新英格兰医学杂志》上的里程碑研究揭示，单次口服剂量的巴洛沙韦麦布西（baloxavir）显著减少了家庭内流感的传播，标志着流感管理的重大进展。由包括香港大学李嘉诚医学院在内的国际研究团队进行的CENTERSTONE试验提供了抗病毒治疗可以控制流感在密切接触者中传播的第一手可靠证据。 这项3b期、双盲、随机、安慰剂对照的试验从2019年到2024年，共纳入了1457名流感阳性索引患者和2681名家庭接触者，涉及15个国家。索引患者年龄在5至64岁之间，在出现症状后的48小时内被分配接受巴洛沙韦或安慰剂。主要终点是到第5天实验室确认的流感传播到家庭接触者。 关键发现： 接受巴洛沙韦治疗可将未治疗家庭成员感染病毒的概率降低32%。…

最近的一项研究提供了证据，表明某些与昆虫进行的行为实验结果无法完全重现。到目前为止，在这一背景下，可能的可重现性问题讨论得很少。 如果在相似条件下重复实验，结果应该是相同的。实际上，情况往往不同——科学家们提到了“可重现性危机”，这影响了不同的学科。来自德国明斯特、比勒费尔德和耶拿大学的一个由十一名成员组成的研究小组最近提供了证据，表明某些与昆虫进行的行为实验结果无法完全重现。然而，至少在各个实验中，发现的结果有一半可以成功重现。根据用于确定可重现性的不同定义和方法，无法重现的结果范围从17%到42%。 可重现性在生物医学研究和对哺乳动物的行为研究中被深入研究。然而，关于昆虫的系统性研究还没有可比的。由明斯特大学的行为生物学家海伦·里希特教授领导的研究小组，现在采用多实验室方法测试生态昆虫研究的可重现性。他们进行了三种不同的行为实验。对于每个实验，研究人员使用了一种不同的昆虫物种（萝卜锯虫、草地蚱蜢和红面粉甲虫）。他们在明斯特、比勒费尔德和耶拿的实验室进行了这三项研究，并比较了结果。这些实验考察了饥饿对萝卜锯虫幼虫行为的影响、草地蚱蜢体色与偏好底色之间的关系，以及红面粉甲虫的栖息地选择。 据研究小组所知，该研究首次系统性地证明，昆虫的行为研究也可能受到可重现性差的影响。这一点特别令人惊讶，因为昆虫研究通常使用相对较大的样本量，因此能够提供更稳健的结果。然而，与其他未在昆虫上进行的系统重复研究相比，可重现性更高。这表明昆虫研究中的可重现性问题可能比其他科学领域轻微。 这些结果对行为生物学和生态学的科学家尤其感兴趣，但对所有进行动物行为实验的其他学科也很重要。研究小组总结说，故意引入系统性变化可能会改善与生物体的研究中的可重现性。