环境

研究人员对99篇科学出版物进行了系统评审，这些出版物比较了北欧地区原始林、管理林和清障地区的植物群或动物群。评审的研究显示这些森林类型的物种群落存在巨大差异。随着森林的年龄增长，全冠森林的物种丰富度增加。清障地区也物种丰富，但与全冠森林相比，它们栖息着一组独特的物种。 芬兰东部大学的研究人员对99篇科学出版物进行了系统评审，这些出版物比较了北欧地区原始林、管理林和清障地区的植物群或动物群。评审的研究显示这些森林类型的物种群落存在巨大差异。 系统评审分析的研究表明，全冠森林的物种丰富度随着森林的年龄增长而增加。清障地区也物种丰富，但与全冠森林相比，它们栖息着一组独特的物种。 这些研究考察了多个物种群体，覆盖了栖息在森林中的大量植物和动物，包括鸟类、附生植物（即生长在树干上的地衣和苔藓）、腐木上的真菌和昆虫、土壤真菌、地面无脊椎动物、其他昆虫和林下植被。 鸟类、附生植物以及腐木中的真菌和昆虫在老森林中更为多样。林下植被和除腐木外的昆虫在年轻森林中更为多样，特别是在清障地区。关于土壤真菌的研究很少。…

科学家们花费十多年时间研究人工夜间光对世界海岸和海洋的影响，表明全球海洋超过五分之一的面积——超过7500万平方公里的区域——在过去二十年中经历了海洋变暗。海洋变暗是指海洋光学属性的变化减少了光照区的深度，光照区是90%海洋生命的栖息地，阳光和月光驱动生态作用的地方。 根据新研究，过去二十年中全球海洋超过五分之一的面积——一个超过7500万平方公里的区域——成为海洋变暗的主题。 海洋变暗发生在海洋光学属性的变化减少了光照区的深度，光照区是90%海洋生命的栖息地，阳光和月光驱动生态作用的地方。 在这项发表在《全球变化生物学》上的新研究中，研究人员使用卫星数据和数值模型的组合分析全球各地光照区深度的年度变化。 他们发现，在2003年至2022年间，全球海洋21%的面积——包括沿海地区和公海的大面积——变得更暗。…

与普遍的假设相反，地球上曾经生活过的最大鲨鱼——巨齿鲨（Otodus megalodon）并不是仅以食物链顶端的生物为食，而是以各种层次的海洋生物为食。科学家分析了一大批化石巨齿鲨牙齿的锌含量，这些牙齿主要是在西格马林根和帕绍出土的，并将其与其他地方发现的化石牙齿以及今天地球上动物的牙齿进行了比较。 巨齿鲨是地球历史上最大的掠食鱼类：其长度可达24米，超过了带拖车的卡车，并且重量几乎是其两倍。它的下颚中嵌有大小如手掌的三角形牙齿，其咬合力相当于工业液压机。它在2000万到300万年前徘徊于世界各大洋中，常常寻觅猎物来满足其巨大的热量需求：根据估算，它每天需要约10万卡路里。科学界广泛认为，巨齿鲨主要的热量来源是鲸鱼。 “至少如果鲸鱼路过的话，它就是这么做的，”法兰克福歌德大学地球科学系的杰里米·麦考马克博士说。毕竟，似乎巨齿鲨捕食的猎物范围远比之前认为的要广泛，麦考马克与来自德国、法国、奥地利和美国的科学家们共同发现了这一点。研究人员检查了化石巨齿鲨的牙齿，这些牙齿几乎是给这条鲨鱼命名的软骨鱼所剩无几的唯一遗迹，megalodon的意思是“巨型牙齿”。 研究人员从化石牙齿中提取了锌，这是一种以不同重量的原子变体（同位素）存在的元素。锌是通过食物摄入的，而相对较轻的同位素锌-64在肌肉和器官中储存的比例要高于较重的同位素锌-66。因此，食用鱼类的鱼体组织吸收的锌-66显著少于，而捕食它们的鱼类则更少。这就是为什么在食物链顶端的巨齿鲨（Otodus…

浮游生物可能很小，但在海洋中扮演着重要角色。作为海洋生态系统的基础，它们支持海洋食物网，并通过储存碳来帮助调节地球的气候。虽然实验室研究表明，浮游生物可以根据环境变化调整其化学成分，但一项新的全球研究揭示了这些适应在真实海洋中是如何发生的。该研究将于2025年5月23日发表在《科学进展》期刊上。 该研究是不来梅大学MARUM海洋环境科学中心与伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）之间的合作，重新分析了最初由WHOI于2022年发布的大规模浮游生物衍生脂质的分布数据集。MARUM的第一作者刘伟民博士表示：“这项研究展示了开放科学的价值。利用开放获取数据的新方法，我们揭示了浮游生物适应性之前隐藏的模式。” 这些数据集总计超过200 GB的质谱数据，包括来自大西洋、太平洋和北冰洋930个样本的脂质谱——细胞膜的关键成分，采集深度从表面到400米。不像只关注已知分子的传统方法，这项研究还采用了网络分析包括未知脂质，让数据自我表达。这种方法使对海洋浮游生物脂质多样性的看法更加全面和少偏见。 分析表明，浮游生物的脂质谱与其环境密切相关。在寒冷的极地和亚极地海洋中，发现了数量上最高的脂质多样性，浮游生物使用更广泛的策略——例如缩短脂肪酸链——来保持其细胞膜的流动性。在较温暖的开阔海洋中，研究小组观察到脂质分布的变化，可能反映了对低营养物质可得性的适应。在这些地区的深水中，浮游生物增加了不饱和脂肪酸的生产，这种策略可能反映了对低光条件的响应。…

一项新研究表明，监测和管理特定鸟类可以为特定区域内的其他物种带来益处。 由康奈尔鸟类学实验室的K. Lisa Yang保护生物声学中心的研究人员领导的新研究表明，监测和管理特定鸟类可以为特定区域内的其他物种带来益处。 这项研究发表在期刊保护生物学上，分析了在加利福尼亚的内华达山脉记录的超过892,000小时的鸟类声音，以测试一种长期存在的保护策略——通过监测和保护一些替代物种可以为整个社区提供信息和保护，科学家称之为“伞状物种”概念。…

一种调节维管植物根部发育的基因也参与了肝wort器官的发展——这些陆地植物古老到甚至没有正规的根部。这一发现突显了共选的基本进化动态，即首先进化出一种机制，然后再采用它用于不同的目的。 当科学家发现某个基因对于性状发育是必要的，他们迅速会问自什么时候这个基因参与了这一过程，以及这个基因的进化是如何促进这一性状的进化的。神户大学植物生物学家福崎秀广表示：“我的研究小组之前发现，一个名为RLF的基因对模式植物阿拉伯芥的侧根发育是必要的，但该基因所属的基因组参与植物器官发育是完全新的。所以我们想知道在其他植物中该基因的等价物是否也参与类似的过程。” 福崎转向他能找到的最简单的陆地植物模型——伞状肝wort（Marchantia polymorpha）。这种植物甚至没有能够从土壤中提取水或营养的根，但它有自己的RLF基因版本。利用这个生物，神户大学的植物生物学家研究了它的RLF基因的功能，以及其在细胞内的功能是否可与阿拉伯芥的基因版本相媲美。 在《新植物学家》杂志上，他和他的团队发表了研究结果，缺乏RLF的肝wort在各种器官中出现严重畸形，表明RLF同样参与了这些基础陆地植物的器官发育。他们甚至展示了阿拉伯芥的基因可以在肝wort中发挥其功能，而肝wort的基因也可以在阿拉伯芥中发挥作用。“这表明这两个基因在器官发育方面是功能上可互换的，”福崎解释说。…

一项对900个物种进行为期20年的分析显示，生物多样性增强生态系统的稳定性，并帮助保护在变化的环境中的自然群落。 在由赫尔辛基大学的研究人员领导的协作研究中，对900个物种进行20年的分析显示，生物多样性增强生态系统的稳定性，并帮助保护在变化的环境中的自然群落。 与气候变化并列，由人类活动造成的生物多样性丧失是我们时代最大的环境挑战之一。赫尔辛基大学生态变化研究中心进行的一项研究调查了自然群落的多样性如何影响它们在快速环境变化中的稳定性。 研究结果表明，物种多样性较高的自然群落在时间上比物种较少的群落更稳定。这是因为不同的物种对环境变化的反应不同——当一些物种受损时，其他物种可以继续运作并帮助维持整个群落的稳定。研究人员还观察到，与稳定性相关的机制在系统发育组之间有所不同：对于某些群落，稳定性主要基于物种数量，而对其他群落而言，关键因素是社区的功能组成以及物种特性如何互补。 这项研究基于一组非常全面的数据集，涵盖了900个物种的分布——包括鸟类、蝴蝶和蛾类、小型和大型哺乳动物，以及淡水浮游植物——在芬兰为期20年的数据。…

花朵以完美的模式反复生长茎、叶和花瓣。一项新的研究表明，即使在植物这种精确、模式化的构造中，单个细胞内的基因活性远比它看起来的要混乱。 这项发现对植物工程具有重要意义，科学家设计人工基因开关以控制生长或行为。理解植物如何管理基因“噪声”也可以为其他领域的研究提供信息，从合成生物学（其可预测性至关重要）到癌症研究（随机基因活性可以推动肿瘤演化）。 该研究于5月20日发表在《自然通讯》上。 “最终，这项研究挑战了生物精确性需要完美控制这一观点，”康奈尔大学农业与生命科学学院综合植物科学系的植物生物学教授、《通讯》上的通讯作者阿德里安·罗德说。“相反，它表明自然并没有消除随机性——而是构建了可靠的系统和流程，使其在随机性中依然有效。” 共同作者孔书瑶是在罗德的实验室作为研究生进行此项工作的。孔书瑶现在是哈佛医学院的博士后研究员。…

在一个至少有两种植物的田地中种植花带可以使天敌的数量增加70%。根据一项新的综合分析，花的种类越多，效果越好。 它们在景观中可能看起来很美，但实际上有用吗？这是一个经常被争论的话题。近年来，花带在丹麦以及国外的田地和沟渠旁变得流行。花带的一个目的是吸引更多的捕食性昆虫，这些昆虫可以自然控制田地中的害虫，而不是依赖农药。欧盟的目标是到2030年将农药使用减少50%。 来自哥本哈根大学的综合分析表明，花带是有效的，至少如果它们有两种或更多的花种。该分析回顾了大量研究，这些研究测量了花带对天敌数量的影响。总体而言，结果是明确的。 “我们的研究证实了多样性是有回报的。花带中的物种越多，田地中的天敌就越多，”该研究的高级作者、植物与环境科学系副教授Lene Sigsgaard说道。…

一项建模研究表明，全球变暖将使减少地面臭氧变得更加困难。地面臭氧是一种呼吸刺激物，是烟雾的关键成分之一。 根据麻省理工学院的一项新研究，全球变暖可能会妨碍我们未来控制地面臭氧的能力，地面臭氧是一种有害的空气污染物，是烟雾的主要成分。 研究结果可能有助于科学家和政策制定者制定更有效的策略，以改善空气质量和人类健康。地面臭氧会导致一系列有害的健康影响，从哮喘到心脏病，并每年导致数千例早逝。 研究人员的建模方法揭示，随着地球因气候变化而变暖，地面臭氧对东北美洲和西欧氮氧化物排放减少的敏感性将降低。换句话说，达到相同的空气质量效益将需要更大的氮氧化物排放减少。 然而，研究还表明，在东北亚情况正好相反，减少排放将在未来对降低地面臭氧有更大影响。…

科学家们开发了一种新手术技术，用于在眼睛视网膜中植入多个组织移植物。动物实验中的发现可能有助于推进干性年龄相关性黄斑变性（AMD）的治疗选择，后者是导致美国老年人视力丧失的主要原因。 国家卫生研究院（NIH）科学家们开发了一种新手术技术，用于在眼睛视网膜中植入多个组织移植物。动物实验中的发现可能有助于推进干性年龄相关性黄斑变性（AMD）的治疗选择，后者是导致美国老年人视力丧失的主要原因。今天在JCI Insight上发表了一篇关于该技术的报告。 在如AMD等疾病中，眼睛后部的光敏视网膜组织退化。科学家们正在测试通过将从患者来源的干细胞在实验室中生长的组织移植物恢复受损视网膜的疗法。到目前为止，外科医生只能将一个移植物放置在视网膜中，这限制了可以治疗的区域，以及在动物模型中进行并行比较的能力。这些比较对于确认组织移植物与视网膜及其下方提供氧气和营养的微血管网络（称为脉络毛细血管）的整合至关重要。 在该技术中，研究人员设计了一种新型手术夹，在连续插入两个组织补丁时保持眼内压力，同时尽量减少对周围组织的损伤。…

在自然界中，生态系统通过生物、有机物和营养物质的流动紧密相连，这些流动跨越了人类随意想象的边界。这些系统深受季节变化的影响，促进了资源的和谐流动。许多这种联系仍然未得到充分理解，特别是维持景观层面生物多样性的机制。一个重要的例子是生命史的环境驱动因素，即生物在自然生态系统中的生长、存活和繁殖方式。但随着人类活动在全球范围内破坏生物多样性，阐明导致生物生命史变化的因素，对于理解种群持久性和对波动环境的适应，以及有效的保护和管理是至关重要的。 在自然界中，生态系统通过生物、有机物和营养物质的流动紧密相连，这些流动跨越了人类随意想象的边界。这些系统深受季节变化的影响，促进了资源的和谐流动。 许多这种联系仍然未得到充分理解，特别是维持景观层面生物多样性的机制。一个重要的例子是生命史的环境驱动因素，即生物在自然生态系统中的生长、存活和繁殖方式。但随着人类活动在全球范围内破坏生物多样性，阐明导致生物生命史变化的因素，对于理解种群持久性和对波动环境的适应，以及有效的保护和管理是至关重要的。 为了阐明这些因素，京都大学的一个研究团队正在研究季节性资源补贴如何影响生命史。通过在温带森林溪流生态系统进行大规模的野外实验，他们正在测试陆地补贴的季节性时间是否有助于维持红点 柿子鲑鱼…