环境

新的研究表明，如果全球政策保持当前的轨道，可能会触发多个气候“ tipping points”（临界点）。 科学家们评估了地球系统16个不同部分的“ tipping”（临界点）风险——从主要冰盖的崩溃到热带珊瑚礁和广袤森林的衰退。…

在过去的二十年里，基于卫星的行星观测记录了巴塔哥尼亚冰川的快速失重，每年大约贡献0.07毫米的全球海平面上升。一项研究将这种失重与亚热带高压系统向极地的移动联系起来。这种大规模的气候循环变化带来了更多温暖的空气到巴塔哥尼亚，从而加速了冰川的融化。 在过去的二十年里，基于卫星的行星观测记录了巴塔哥尼亚冰川的快速失重，每年大约贡献0.07毫米的全球海平面上升。一项发表在自然通讯上的研究将这种失重与亚热带高压系统向极地的移动联系起来。这种大规模的气候循环变化带来了更多温暖的空气到巴塔哥尼亚，从而加速了冰川的融化。 巴塔哥尼亚位于智利和阿根廷之间的南安第斯山脉，是南半球最大和湿润的冰川地区，超出南极洲。“南安第斯山脉作为一块自然屏障，阻挡了来自太平洋的富含水分的西风，”利ège大学的气候学家布赖斯·诺埃尔解释道。“因此，冰川每年在局部地区接收到超过十五米的降雪，特别是在安第斯山脉的西侧。” 尽管在较高海拔地区的降雪积累有助于冰川增长，但在较低海拔区域则发生了快速融化。“冰川可以延伸到海平面，温暖的空气在夏季触发显著的融化。这些融化水最终流入海洋，导致海平面上升。”科学家估计，自1940年代以来，巴塔哥尼亚冰川已失去超过四分之一的总冰量，使全球海平面上升了3.7毫米。 高分辨率气候模型…

古DNA分析挑战了我们对古代腓尼基-迦太基文明的理解。一个国际研究团队分析了210个古代个体的基因组数据，发现黎凡特的腓尼基城镇在基因上对中部和西地中海的迦太基人口贡献很少，尽管它们在文化、经济和语言上联系紧密。 一项新研究挑战了长期以来对地中海腓尼基-迦太基文明的假设，该文明是历史上最有影响力的海洋文化之一。 腓尼基文化出现在黎凡特青铜时代的城邦中，发展出了重要的创新，例如第一个字母表（许多现代书写系统源自于此）。到公元前一千年初，腓尼基城市建立了一个遍及伊比利亚的广泛海上贸易网络，将他们的文化、宗教和语言传播到整个中部和西地中海。 到公元前6世纪，位于今突尼斯的腓尼基沿海殖民地迦太基已崛起，主导了该地区。这些与迦太基相关或由其统治的腓尼基文化社区被罗马人称为“迦太基”。迦太基帝国在历史上留下了深刻的印记，特别以与崛起的罗马共和国之间的三次大规模“迦太基战争”而闻名，其中包括迦太基将军汉尼拔的意外跨越阿尔卑斯山的行动。 在马克斯·普朗克-哈佛古代地中海考古科学研究中心的框架下，由马克斯·普朗克进化人类学研究所所长约翰内斯·克劳斯和哈佛大学的迈克尔·麦考密克共同主导的一个国际研究团队现在对这些古代地中海文明的遗传历史进行了研究。…

佛罗里达州的奥基乔比湖在水管理中至关重要，但面临有害藻华的威胁，这些藻华在温暖和富营养的水域中繁盛。每日的垂直迁移使它们能够在浑浊的环境中生存。一项使用物理-生物化学模型的新研究揭示，蓝藻在早晨向水面移动以获取阳光，促进生长，而在夜晚则被风和混合重新分布。这种每日迁移结合温度和风向的模式，影响了藻华的发展，为更好地监测和管理有害藻华提供了见解。 奥基乔比湖是佛罗里达州最大的淡水湖，在该州的生态系统和水管理中发挥着关键作用。湖泊面积达到730平方英里，平均深度仅为9英尺，是农业和防洪的重要水源。通过运河与埃弗格雷德斯相连，也是钓鱼、划船和观鸟的热门目的地。 然而，湖泊面临着日益增加的有害蓝藻藻华，特别是产生毒素的物种微囊藻（Microcystis aeruginosa）。这些微小的藻类在温暖富营养的水域中繁盛，并可能形成有害的藻华。蓝藻以其昼夜（每日）垂直迁移而闻名，它们每日在水柱中上下移动，以获取光和养分，使其在如奥基乔比湖这样的浑浊水域中更具抗逆性。 虽然昼夜垂直迁移已被广泛记录，但其对藻华发展和水质的影响仍不清楚。理解这一运动对管理与有害藻华相关的风险至关重要。…

新研究表明，传统上栖息于美国西南部的较小鸣禽——小金翅雀，正在以前所未有的速度向太平洋西北地区北扩，这为物种如何适应环境变化提供了深刻的见解。 在《鸟类学》杂志上发表的新研究表明，传统上栖息于西南部的小金翅雀，正在以前所未有的速度向太平洋西北地区北扩，这为物种如何适应环境变化提供了深刻的见解。 来自华盛顿州立大学和康奈尔鸟类研究所的研究人员分析了参与康奈尔鸟类研究所两个项目——喂鸟观察项目和电子鸟类观察项目的鸟类观察者的数据，以追踪该物种的移动。研究发现，从2012年到2022年，小金翅雀在华盛顿州（增加了110.5%）、爱达荷州（增加了66.3%）和俄勒冈州（增加了16.9%）的种群数量显著增加。 “当我第一次来到华盛顿东部时，我对鸟类观察还很生疏，小金翅雀对我来说是个新事物。我看到一次能有30或40只，我当时以为这很正常，直到我开始遇到当地的鸟类观察者，他们说，‘10年前我们从未见过小金翅雀，’于是我开始调查发生了什么，”主要作者、华盛顿州立大学的毕业生梅森·马龙表示。 “有趣的是，这些鸟是如何适应人类改造的景观，”马龙说。“它们并不是随机向北移动——它们正在沿着特定的走廊移动，特别是在河流沿岸和城市地区，这里温度较高且本土植物和非本土植物都提供食物。”…

科学家们发现了一种新的细菌物种，它可以充当电线，可能开启生物电子设备的新纪元，用于医学、工业、食品安全以及环境监测和清理。 科学家们发现了一种新的细菌物种，它可以充当电线，可能开启生物电子设备的新纪元，用于医学、工业、食品安全以及环境监测和清理。 发现这种新电缆细菌物种的研究人员在俄勒冈海岸的泥滩上将其命名为Ca. Electrothrix yaqonensis，以此向该物种发现地点的土著美洲人致敬。…

一种新的组织扩展方法使科学家能够利用质谱成像在其本地位置同时检测数百种分子，达到单细胞水平。 对于生物学家来说，眼见为实。但有时生物学家很难看到。 一个特别棘手的挑战是同时在完整组织样本中看到所有分子，甚至单细胞水平。检测数百或数千种生物分子的位置——从脂质到代谢物再到蛋白质——在其本地环境中，可以让研究人员更好地理解它们的功能和相互作用。不幸的是，科学家们没有很好的工具来完成这个任务。 成像方法，包括大多数类型的显微镜，只能提供细胞内部分子的视图。但它们一次只能跟踪少数几种分子，而且也无法检测所有类型的生物分子，包括一些脂质。其他方法，如常规质谱，能够检测数百种分子，但无法在完整样本上工作，因此研究人员无法看到生物分子的取向。 一种有前景的技术——质谱成像——克服了其中的一些挑战。它允许研究人员在完整组织中一次看到数百种分子。然而，它的分辨率不足以在单细胞水平进行检测。…

对马鲁斯属（Malus）的物种基因组进行的新比较和分析，包括家苹果及其野生亲属，揭示了物种之间的进化关系，以及它们的基因组在近6000万年来是如何演变的。研究团队识别了基因组之间的结构变异，并开发了识别与期望性状相关基因的方法，例如可口性和耐病性及耐寒性，这可以帮助指导未来的苹果育种项目。 一篇描述这一研究的论文，由包括宾州州立大学生物学家的国际团队进行，近日在《自然遗传学》杂志上发布（4月16日）。 “马鲁斯属大约有35个物种，但尽管苹果作为水果作物的重要性，关于这个群体基因组演变的研究并不广泛，”论文的作者、宾州州立大学Eberly科学学院植物繁殖发展与进化学的Huck讲席教授马宏说。“在这项研究中，我们能够深入挖掘马鲁斯属的基因组，建立苹果家系树，记录完整基因组重复和物种之间杂交等事件，并发现与特定性状相关的基因组区域，例如对苹果斑病的抗性。” 研究团队新近测序并组装了马鲁斯属30个成员的基因组，包括家养的金冠苹果品种。在这30个物种中，20个是二倍体，意味着它们每条染色体有两个拷贝，就像人类一样，而10个是多倍体，拥有每条染色体三个或四个拷贝，可能是由于二倍体与马鲁斯属的其他亲属的相对较新杂交。通过比较来自每个物种近1000个基因的序列，研究人员建立了马鲁斯属的家系树，然后使用生物地理分析追踪其起源至大约5600万年前的亚洲。 “该属的进化历史相当复杂，物种之间的杂交案例众多，以及共享的完整基因组重复事件，使得比较变得困难，”马说。“拥有如此大量物种的高质量基因组，并理解它们之间的关系，让我们能够更深入地挖掘该属的演变过程。”…

尘埃覆盖雪面对科罗拉多河的水资源构成重大威胁，但当前没有雪融化预测模型将尘埃加速融化纳入考量。利用开创性的遥感技术，新的研究首次捕捉到尘埃如何影响科罗拉多河系统的水源地。该新方法可以帮助实时预测雪的变暗时机及其对雪层融化速率的影响。 科罗拉多河系统是西南地区的命脉，为美国和墨西哥的4000万人提供水源。干旱和过度使用使河流陷入危机——水的需求远远超过可用的水量。 长达1450英里的河流几乎所有的水源来自于上科罗拉多河流域的融雪，这个地区临近干旱景观，常将尘埃吹入山间雪层。较暗的雪吸收更多的阳光，加速融化，导致雪层更早消耗，给下游社区带来缺水风险。 目前没有雪融化模型考虑尘埃——这对依赖准确估计来合理分配水资源的水务管理者来说是个大问题。 由犹他大学主导的一项研究首次推出了一种强大的遥感数据集，实时提供有关雪变暗的时机和幅度，以及对科罗拉多流域融化速率的影响。该研究首次捕捉到了尘埃对供给科罗拉多河系统的水源地广阔范围的影响。…

昆虫在全球范围内以惊人的速度消失，但原因是什么？根据新研究，农业强化位于提出的原因之首，但还有许多其他相互关联的驱动因素影响着昆虫数量的减少，这项研究由纽约州立大学宾汉姆顿大学领导。 近年来，昆虫数量下降的研究激增，这一趋势由2017年一项令人担忧的研究引发，该研究表明，昆虫数量在不到三十年的时间里下降了75%。这导致了无数论文的发表，科学家们对昆虫数量减少的原因进行了不同的假设。 为了更广泛地理解科学界的看法，宾汉姆顿大学的一个研究团队分析了175篇科学评论，其中包含500多个关于昆虫数量下降不同驱动因素的假设。利用这些信息，他们创建了一个包含3000个可能联系的相互关联网络，包括从养蜂到城市蔓延的各种因素。 “与其让600人聚在一个房间里讨论，不如采取一种方式，阅读每一篇评论或元分析的论文。”宾汉姆顿大学的博士后研究员、论文的首席作者克里斯托弗·哈尔施说。“我们的想法是阅读这些文献，提取人们认为的‘因果路径’。例如，农业导致污染，进而导致昆虫种群下降。然后我们根据这些信息构建了一个巨大的网络，以观察哪些思想更常相互关联，哪些压力因素最常被视为根本原因。” 检查庞大的可能联系列表，发现昆虫下降的最常被引用的驱动力是农业强化，通过土地使用变化和杀虫剂等问题。…

生物降解是油泄漏清理过程中一个重要的自然过程。一项新研究显示，使用溢出处理剂不会对自然发生的生物降解产生负面影响。 根据一项新研究，使用溢出处理剂清理油泄漏不会显著阻碍自然发生的油生物降解。这项研究发表在《应用与环境微生物学》杂志上，该杂志隶属于美国微生物学会，提供了将在未来油泄漏中有用的信息。 生物降解在油泄漏清理中是一个极其重要的自然过程。通过微生物活动，可以永久性地从受污染区域移除大量油。现场协调员和其他第一反应者必须权衡任何响应行动（例如使用溢出处理剂）的好处与潜在风险。油泄漏的应急响应行动因油泄漏的规模、位置和环境条件而有很大差异。 不同的处理剂具有不同的功能。油分散剂将油打碎成更小的水滴。表面清洗剂将滞留在固体基质上的油提升。化学赶油剂将油聚集成更厚的油膜，以便于机械去除，并且还可以提高燃烧效率。油分散剂因其在颇具声望的“深水地平线”油泄漏中的前所未有的使用而成为溢出处理剂中最知名的一类。它们对油生物降解的影响已广泛地受到科学界的审查。一些不太知名的溢出处理剂的使用频率远高于化学分散剂，并且它们对油生物降解的影响仍然未知。 “在美国和加拿大政府的支持下，我们能够通过实验室研究解决一些知识空白，调查表面清洗剂和化学赶油剂对油生物降解的影响，”该研究的主要作者、美国环保局研究与发展办公室环境解决方案和应急响应中心的研究生物学家基亚拉·莱赫博士表示。…

亚马逊中心的研究人员正在调查一种神秘的寄生虫，这种寄生虫正在全球范围内严重破坏鱼类养殖场。 寄生虫被称为粘液虫，给鱼类种群带来了致命的疾病，导致包括三文鱼和鳟鱼在内的多种鱼类遭受严重损失。这种鱼类资源的损失使得全球渔业每年损失超过5000万英镑。 在拥有世界上最大鱼类多样性的亚马逊流域，伦敦国王学院和圣保罗联邦大学（UNIFESP）领导的国际科学家团队发现，超过50%的被检查鱼类感染了寄生虫。这威胁到鱼农的生计，并影响生物多样性和休闲钓鱼。在其他地方，美国西部的一些溪流由于寄生虫感染导致90%的鳟鱼丧失。 为了进一步了解这些寄生虫，来自国王学院、UNIFESP、巴西西部帕拉联邦大学、克罗地亚萨格勒布大学、剑桥大学和伦敦自然历史博物馆的团队在巴西亚马逊流域中，靠近帕拉州圣塔伦市的地方，建立了一个实验室，船只在塔帕霍斯河和亚马逊河交汇处航行。 他们希望通过研究这些寄生虫如何控制其基因的不同方式，可以找到理解寄生虫及制定治疗方法的关键。…