环境

地球的岩石层与碳和氩相比，氮神秘地低。这支科学团队使用先进的量子机械模拟探索了我们星球的熔炼年轻，揭示了氮的秘密：在极端压力下，它选择在铁核心中隐藏，隐藏量是地幔的100倍。这解决了为什么地球中涉及氮的挥发性比率看起来奇怪的原因。这些发现表明，形成可居住世界所需的成分可能早在地球形成之初就已确定。 想象一下，如果地球的历史是一部悬疑小说，其中最大的未解之谜之一是：所有的氮去哪了？科学家们早已知道，我们星球的岩石外层——地幔——相较于碳或水等其他挥发性元素，氮的含量异常低。奇怪的是，大量硅酸盐的地球（BSE，整个地球减去金属核心）中的C/N和^36Ar/N比率远高于那些据说在行星早期向地球提供这些成分的陨石。几十年来，这个“缺失氮”问题让研究人员感到困惑。发表在《地球与行星科学快报》上的一项新研究或许终于找到了答案：在我们星球深处进行的一场戏剧性的宇宙捉迷藏游戏。 为了理解这个谜团，我们需要倒带到46亿年前。那时地球是一颗火热的熔融球体，地下有超过1000公里深的翻滚岩浆海洋。在这段时期，重金属如铁沉入形成核心，而较轻的矿物成分上升并凝固，形成硅酸盐地幔。这个过程称为核心-地幔分异，塑造了地球的层状结构。但这不仅仅是金属和岩石自我分类——氮、碳和氩等挥发性元素被夹在了交火之中。这些元素的去向——是被困在核心中、溶解在地幔中，还是遗失到太空——决定了今天地球的外观和功能。 氮特别神秘。尽管它如今占据大气的78%，但整个岩石地幔中的总量却极低，仅为每百万1到5个部分。相对氮而言，碳和氩的丰度在这些可能向地球提供这些元素的陨石中则远高于氮。科学家们提出了许多假说：也许氮逃逸到太空中，亦或是根本就没有大量被输送过来。但来自日本爱媛大学地球动力学研究中心的一组研究人员提出了不同的问题：如果地球的核心偷走了大部分氮呢？ 为了验证这个想法，科学家们利用“超级计算机”再现了地球早期岩浆海洋的极端条件。他们模拟了氮在高达地表压力135…

一个研究团队发现了一种植物中的新组织，它在种子的形成中发挥着重要作用，通过调节养分进入种子的流动。该团队利用他们的发现提高了包括稻米在内的重要作物的产量。他们的发现代表了160年以来首次识别的新植物组织，为研究开辟了一个新领域。 由日本名古屋大学领导的研究小组发现了植物中的一种新组织，该组织对种子的形成至关重要。他们的发现代表了160年以来首次发现的新植物组织。他们的研究成果为研究开辟了新领域，并且已经展示了实际应用，团队提高了包括稻米在内的重要作物的产量。《当前生物学》杂志发表了这项研究。 自2005年以来，科学家们知道受精对于种子身体（称为下胚轴）从植物的“母体”部分接收养分是必要的。理解植物如何检测成功的受精对于在育种期间最大限度地提高作物物种的产量是重要的。 由笠原龙志和野田淳之领导的研究小组偶然发现了这一新组织。笠原一直在染色种子，以追踪与受精相关的蜡状物质（我们称之为石蜡）的沉积，以验证之前一项研究的发现。 在检查染色区域时，笠原注意到了意想不到的现象。他说：“植物通过花粉管的插入进行受精，因此大多数科学家只对发生此过程的地方感兴趣。然而，我们在相对的一侧也发现了信号。”他回忆道：“我记得很惊讶，尤其是当我们意识到在受精失败时这个信号特别强的时候。”…

猕猴母亲在幼崽去世后会经历一段短暂的身体不安时期，但并没有表现出典型的人类悲伤迹象，例如嗜睡和食欲减退，这是一项来自伦敦大学学院人类学家的新研究发现。 这项研究发表在《生物学快报》上，研究人员发现，在幼崽去世后的头两周，失去幼崽的猕猴母亲比没有失去幼崽的母猴在休息（睡眠、放松姿势、放松）方面的时间要少。 研究人员认为，这种身体不安可能代表了失去幼崽的猕猴母亲最初的“抗议”阶段，类似于灵长类动物母子分离研究中观察到的现象。然而，这种“抗议”阶段并没有随后伴随长期的“绝望”或表现出其他人类行为中常见的悲伤行为标志。 由于对动物对死亡反应的实证研究较少，这项研究代表了首次系统性研究灵长类动物母亲是否显示出类似于人类悲伤的行为反应。 研究结果为新兴的进化死亡学研究提供了迷人的贡献，进化死亡学是关于不同物种之间死亡、失去和悲伤的研究。…

一项全球研究显示，消费更多植物性蛋白质——如鹰嘴豆、豆腐和豌豆的国家，成人预期寿命更长。科学家们研究了1961年至2018年间101个国家的食品供应和人口数据，并对数据进行了修正，以考虑到人口规模和财富，以了解一个群体所消费的蛋白质类型是否对寿命产生影响。 悉尼大学的专家进行的全球研究表明，消费更多植物性蛋白质的国家——如鹰嘴豆、豆腐和豌豆——成人的预期寿命更长。 在《自然通讯》上发表的研究中，阿利斯泰尔·西尼尔博士、博士候选人凯特琳·安德鲁斯以及他们在查尔斯·帕金斯中心的团队研究了1961年至2018年间101个国家的食品供应和人口数据，并对数据进行了修正，以考虑到人口规模和财富，以了解一个群体所消费的蛋白质类型是否对寿命产生影响。 第一作者凯特琳·安德鲁斯表示：“我们的研究表明，在比较肉类与植物性蛋白质对人群健康影响时，结果呈现出复杂的画面。” “对于五岁以下的儿童，供应大量动物性蛋白质和脂肪（如肉类、蛋类和乳制品）的食品系统降低了婴儿死亡率。然而，对于成年人来说，情况正好相反，植物性蛋白质提高了整体寿命。”…

野花在以前用于建筑和工厂的土地上生长，能够从土壤中积累铅、砷和其他金属污染物，而这些污染物会被授粉者在进食时摄入，一项新的研究发现。 野花在以前用于建筑和工厂的土地上生长，能够从土壤中积累铅、砷和其他金属污染物，而这些污染物会被授粉者在进食时摄入，一项新的研究发现。 研究表明，这些金属会损害授粉者的健康，授粉者在进食时通过花蜜摄入金属，导致种群数量减少和死亡。即使是低水平的花蜜金属也会产生长期影响，影响蜜蜂的学习和记忆——这会影响它们的觅食能力。 研究人员发现，包括白三叶草和瓜藤在内的普通植物，这些植物是城市中授粉者的重要饲料，能够从受污染的土壤中积累砷、镉、铬和铅。 金属污染是全球城市土壤中的一个问题，污染程度通常随着城市的年龄而增加。这些金属来自广泛的来源，包括水泥灰尘和采矿。…

根据一项前临床研究，人体肠道中自然存在的细菌（称为肠道微生物组）能够将胆固醇衍生的胆汁酸转化为强效的代谢产物，通过阻断雄激素信号来增强抗癌免疫力。该研究由威尔康奈尔医学研究所的研究人员主导，并于4月15日发表在《细胞》期刊上。 “我们的发现让我非常惊讶。据我所知，之前没有人发现像这些胆汁酸一样可以以这种方式与雄激素受体相互作用的分子。”共同资深作者、威尔康奈尔医学研究所肠胃病学和肝病学系免疫学副教授以及杰尔·罗伯茨炎症性肠病研究所的科学家郭春俊博士说。 威尔康奈尔医学研究所杰尔·罗伯茨研究所及营养与炎症弗里德曼中心的主任、免疫学迈克尔·科尔斯教授大卫·阿提斯博士和免疫学助理教授尼古拉斯·柯林斯博士均为本研究共同资深作者。郭博士实验室的前博士后研究员金文斌博士和现任博士后研究员萧乐怡博士为本研究共同首席作者。 初级胆汁酸由肝脏产生并释放到肠道，在那里不同类型的细菌共同作用，修改它们的化学结构。研究人员怀疑这些肠道微生物的修改可能影响胆汁酸的功能和与人体信号通路的相互作用。为了检验这一想法，研究人员着手探索细菌对胆汁酸的全面修改，并理解这些变化如何影响其生物学角色。 事实证明，肠道细菌在转化胆汁酸方面具有显著潜力。“我们发现了五十多种由微生物组修饰的胆汁酸分子，其中许多之前从未被识别。”郭博士说，他还是威尔康奈尔医学研究所代谢健康的霍尔弗森家族研究学者。…

一项新研究揭示了水消毒过程中可能形成的有害污染物前体的影响。 农业、制药和其他常见产品中的非活性成分通常被排除在饮用水污染物的潜在考量之外。然而，尽管这些化学物质在某些产品中并不活跃，但在饮用水处理过程中与其他材料结合时仍可能造成危险。 来自圣路易斯华盛顿大学麦凯尔维工程学院的研究人员的一项新研究揭示了这种影响可能有多大。研究由与能源、环境与化学工程副教授金伯利·帕克合作的研究生简·布朗内尔领导。布朗内尔考察了在除草剂中使用胺类物质及其作为亚硝胺前体的潜在作用，亚硝胺是在水消毒过程中形成的有害副产品。 布朗内尔发现，作为除草剂中的稳定剂以增加溶解性和减少漂移的非活性胺比活性剂在形成与各种健康风险相关的消毒副产品（DBPs）时可能更为重要，尽管影响因区域和时间而异。研究结果发表在《水研究》4月15日的期刊上。 “每个人都需要健康的食物和干净的水，因此，我们有明确的动机去研究农业中使用的除草剂如何影响下游的水处理，”布朗内尔说。“我们需要除草剂以支持有效的现代农业，但我们也需要审视我们对这些产品的假设，以确保我们没有遗漏可能对人类健康和安全构成风险的副作用。这就是为什么我们要分析过去20年中除草剂使用趋势的变化，但还没有重新评估这些变化是如何影响DBPs的化学前体。”…

研究人员进行了三年的广泛实地工作，以开发哥伦比亚东部低地新记录和预测泥炭地的首个数据驱动地图。 加州大学圣克鲁斯分校环境研究助理教授斯科特·温顿已经在热带潮湿、恶臭的泥沼中踏水将近十年。他不希望有所改变。作为湿地生态学家和生物地球化学家，他一直在努力研究一个重要且神秘的话题：泥炭地。 泥炭地是一种特殊类型的湿地，具有巨大的潜力，可以帮助或阻碍全球应对气候变化的努力。如果我们希望泥炭地成为我们的盟友，我们必须保护它们。但这是困难的，因为我们仍然不知道它们有多少以及它们在哪里。 温顿的最新研究发表在《环境研究快报》期刊上，提供了哥伦比亚东部低地新记录和预测泥炭地区的首个数据驱动地图。包括苏黎世联邦理工学院、哈弗大学和斯坦福大学在内的机构为这项研究做出了贡献。温顿是第一作者，资深作者阿莉森·霍伊特是斯坦福大学地球系统科学的助理教授。 温顿和团队估计该地区的泥炭地面积在7370到36200平方公里之间。保护这些生态系统可以帮助哥伦比亚减少其碳排放，以符合国际气候变化协议。…

2023年3月28日发生的缅甸（缅甸）曼德勒地震震中为7.7级，造成缅甸及邻国如泰国的广泛和严重损害，目前已有超过5000人确认遇难。在美国地震学会年会上，来自全球的研究人员分享了对地震断层特性、地面震动和基础设施损坏的早期见解。 2023年3月28日发生的缅甸（缅甸）曼德勒地震震中为7.7级，造成缅甸及邻国如泰国的广泛和严重损害，目前已有超过5000人确认遇难。在美国地震学会年会上，来自全球的研究人员分享了对地震断层特性、地面震动和基础设施损坏的早期见解。 理解断层破裂 缅甸位于印度与欧亚 tectonic…

野生动物通过适应极端环境以最大化其繁殖产出，可能为人类生育健康领域一些最紧迫的问题提供答案。新发表的一篇期刊文章探讨了特别是海豹的研究如何有益于人类健康，并整合了有关该主题的各种研究。文章的作者沃茨霍尔海洋研究所（WHOI）生物学系的助理科学家米歇尔·舍罗表示：“当人们想到生物医学研究时，他们可能不会立即想到野生动物，比如鸟类、猎豹、熊或海豹——但他们应该这样想。” 海豹生活史中的几个方面可能为其繁殖生理学以及人类的繁殖生理学提供重要见解，包括雌性海豹在哺乳幼崽时能够进行长时间禁食并减少大约30%体重的能力。海豹在部分物种中还具有极强的潜水能力，能够屏住呼吸长达两个小时。舍罗表示，文章通过海豹“暂停”怀孕的能力提供了另一个教训，这一过程被称为胚胎延缓，使它们能够在更有利的环境条件下分娩，例如在气候温和或食物更为充足的情况下。 期刊文章指出，野生动物为生存（并繁荣）所找到的“聪明”解决方案能够挑战假设，并鼓励采用不同的方式来解决问题。文章标题为《海洋哺乳动物生命历史中的适应性解决方案如何应对生殖生物医学中的紧迫问题》，发表在《生育与不孕报告》上。 例如，海洋哺乳动物挑战了胰岛素抵抗总是有害的观念。文章指出：“与人类在糖尿病中经历的负面影响不同，海豹和其他海洋哺乳动物中的胰岛素抵抗可能是有利的，以帮助这些动物在哺乳期间分解脂肪，同时保护重要的肌肉质量。”文章提到，妊娠糖尿病对人类尤其危险，因为如果母亲血液中的葡萄糖（糖）过多，这也可能转移到胎儿，导致胎儿生长过快，增加分娩并发症的可能性。然而，海豹似乎以不同于迄今为止研究的所有其他动物的方式操控母体与胎儿之间的葡萄糖转移，可能为妊娠糖尿病的人类早期干预提供洞察。 尽管人类胎儿在分娩过程中可能因缺氧而遭受终生或致命并发症，但海豹提供了在日常生活中耐受极低氧气水平的教训——进行长时间的潜水。舍罗表示：“海洋哺乳动物能够进行如此长时间潜水的机制真的很神奇。首先，它们体内携带的氧气比陆生哺乳动物要多得多。然后，海豹将氧气精巧地分配给心脏和大脑等最敏感的器官，同时几乎完全切断对其他器官和肌肉的氧气供应，以减缓氧气的使用。最后，海豹能够耐受比人类潜水员甚至登山者更低的氧气水平——一旦它们大部分耗尽体内的氧气储存，就能基本上“靠…

研究人员最近报告称，美国消费者可能会接受珍珠小米——一种在非洲和印度崎岖干旱条件下培育了数百年的耐旱无麸质谷物——作为使用小麦面粉的食谱中的可接受替代品。随着美国的干旱越来越影响小麦生产，许多生产者正在寻找更耐用的替代品。德雷克塞尔大学、宾夕法尼亚大学、纽约城市大学和莫内尔化学感官中心的研究人员近期报告称，美国消费者可能会接受珍珠小米作为使用小麦面粉的食谱中的可接受替代品。 引入替代成分的挑战往往在于消费者是否会喜欢其味道。为了了解美国消费者如何看待这种小麦替代品，德雷克塞尔大学护理与健康专业学院的食品实验室的研究人员与纽约城市大学、布鲁克林学院、宾夕法尼亚大学和莫内尔中心的同事共同进行两项关于全谷物美国珍珠小米的感官感知和喜好的初步研究。他们的研究结果最近发表在《食品》杂志上。 研究结果显示，发酵的珍珠小米面粉可以成功替代全麦面粉中高达20%的比例，用于三明治式全谷物面包，并且不会影响消费者的接受度或购买意愿。然而，超出这个比例后，风味的接受度下降，这突显了在营养改善与感官吸引力之间找到平衡的必要性，研究人员表示。 “这项研究强调，简单的食物准备方法，如发酵，可以在不损害风味的情况下增强小米的营养价值——但也有其限度，”首席作者、美克·梅·张博士说，她是纽约城市大学布鲁克林学院的助理教授。 珍珠小米糠含有相当数量的植酸，这是一种“反营养素”，会减少微量营养素，如钙和铁的吸收。研究团队使用发酵来准备小米，这是一种传统的、成本低廉、消费者和企业都能轻松获取的技术，并与消费者对最少加工食品的渴望一致。…

新发布的研究表明，在阿巴拉契亚山脉发现的面具鼩鼱，这种小型的类鼹鼠哺乳动物，在冬季通过缩小身体和颅骨来节省能量。 新发布的来自北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校生物学教授布莱恩·麦克林博士及其同事的研究表明，在阿巴拉契亚山脉发现的面具鼩鼱，这种小型的类鼹鼠哺乳动物，在冬季通过缩小身体和颅骨来节省能量。 这项研究发表在2025年5月的美国自然主义者期刊上，发现面具鼩鼱（Sorex cinereus）在寒冷的月份将体重减少了13%；当条件改善时，这种生物在春季会变得更大。除了身体缩小外，研究小组还发现了生物颅骨高度（保护大脑的头骨部分）和股骨长度的季节性变化。 麦克林表示：“缩小身体及其部分实际上是一种聪明的生存策略。这是我们需要理解的重要问题，因为哺乳动物正面临不断变化的地球。”…