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灌木入侵下草本植物叶面真菌病害的温度依赖性变化及其生态意义
论文解读:草原生态系统中,灌木入侵正以每年0.3%-2%的速度改变着全球草地景观。这一现象由过度放牧、大气CO2浓度上升和气候变化共同驱动,但由此引发的草本层病害动态变化始终是生态学研究的盲区。尤其令人困惑的是,灌木既能通过"肥沃岛效应"促进病原体繁殖,又能通过稀释效应降低病害风险,这种矛盾的生态过程如何受气候调控?理解这一机制对维持草原生产力和生物多样性至关重要。中国的研究团队在《Nature Communications》发表的研究中,通过横跨青藏高原和内蒙古高原4000 km的80个样点调查,首次系统揭示了温度对灌木-草本-病原体互作的关键调控作用。研究采用配对采样设计,在每个样点设置灌
来源:Nature Communications
时间:2025-01-29
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解锁各国可持续发展目标密码:差异、轨迹与关键洞察
在全球积极推进可持续发展的浪潮中,2015 年联合国成员国通过的《2030 年可持续发展议程》,设定了 17 个可持续发展目标(SDGs)及 169 个具体目标 ,旨在消除贫困、保护生态系统并促进人类繁荣。然而,到 2023 年这一目标实施的中期阶段,人们发现各国在实现 SDGs 的道路上存在诸多疑问。不同国家在各个目标上的表现参差不齐,有的国家在部分目标上成绩斐然,在其他目标上却进展缓慢,如卢旺达在气候行动(SDG 13)方面接近实现目标,但在消除贫困(SDG 1)和优质教育(SDG 4)上却困难重重;俄罗斯则恰恰相反。而且,之前的研究虽对各国可持续发展表现进行了评估,但对于各国追求 SDG
来源:Nature Communications
时间:2025-01-29
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北极泥火山Borealis:脆弱物种的天然庇护所与甲烷渗漏生态系统的地质-生物耦合机制
在北极快速变暖的背景下,海底甲烷渗漏系统正成为全球气候变化与生态保护研究的焦点区域。北极海域已发现大量甲烷渗漏点,但具有完整泥火山结构的仅报道过Hakon Mosby泥火山(HMMV)。这类系统既是温室气体甲烷的重要排放源,又因其特殊的地质构造可能形成独特的生物栖息地。然而,学界对北极泥火山的地质形成机制、流体迁移过程及其生态功能仍知之甚少,特别是这些"深海绿洲"能否为受渔业活动威胁的北极物种提供庇护所,更是亟待解答的科学问题。挪威北极大学(UiT The Arctic University of Norway)领衔的国际研究团队在《Nature Communications》发表突破性研究成
来源:Nature Communications
时间:2025-01-28
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黄石公园热泉中发现氢杆菌属细菌同时进行有氧和无氧呼吸的混合代谢模式
在黄石国家公园雾气蒸腾的热泉中,隐藏着微生物世界最古老的生命密码。这里的高温酸性环境被认为是模拟早期地球条件的天然实验室,而其中的Aquificales目细菌更是被称为"生命之树"根部最神秘的分支之一。长期以来,科学界普遍认为好氧和厌氧代谢在时间和空间上是相互排斥的——要么消耗氧气进行有氧呼吸,要么在无氧条件下使用替代电子受体。然而,这种二元对立观点在动态变化的自然环境中可能过于简化,特别是在氧气供应波动剧烈的热泉生态系统中。来自蒙大拿州立大学(Montana State University)的研究团队在《Nature Communications》发表的研究打破了这一认知边界。研究人员从黄
来源:Nature Communications
时间:2025-01-28
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从肿瘤学到行星健康:一位放射学主席的可持续发展转型之旅
当野火烟雾笼罩城市、飓风摧毁医疗设施时,放射科医生Reed A. Omary正经历着职业认知的重构。这位曾专注肝癌影像引导治疗的NIH资助科学家,在COVID-19大流行期间洞察到公共卫生危机与气候变化的惊人相似性——同样存在健康差异、错误信息泛滥和社会重构需求,但后者缺乏疫苗解决方案。这种觉醒促使这位范德堡大学放射学系主任做出惊人决定:卸任行政职务,开启为期一年的可持续发展学术探索。研究采用多维度方法:通过350次全球跨领域访谈进行"客户发现"(Customer Discovery),完成范德堡大学连续两个创业证书课程,建立可持续医疗平台The Green Leap,并联合创立非营利组织Gr
来源:BJC Reports
时间:2025-01-28
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全球气候承诺下地球陆地临界要素的土地系统变化:2000-2100年高分辨率模拟与影响评估
地球系统正面临气候临界点的严峻挑战。当全球升温超过1.5°C时,格陵兰冰盖、亚马孙雨林等陆地临界要素(Tipping Elements)可能发生不可逆转变,引发级联生态灾难。尽管《巴黎协定》提出了国家自主贡献(NDCs)等气候承诺,但这些政策如何通过土地系统变化影响临界要素仍缺乏量化评估。现有研究多基于SSP-RCP框架,而专门针对气候承诺情景的高分辨率土地模拟数据亟待完善。北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室的Jiaying Lv、Peichao Gao团队在《Scientific Data》发表研究,首次构建了2000-2100年1公里分辨率的陆地临界要素土地系统数据集。该研究创新
来源:Scientific Data
时间:2025-01-28
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草地贪夜蛾青海亚种基因组组装:解锁高原害虫奥秘,助力虫害治理新突破
在青藏高原的广袤草甸上,生活着一群特殊的 “破坏者”—— 草地贪夜蛾(Gynaephora)。它们就像隐藏在草丛中的 “幽灵”,肆意啃食着牧草,不仅让牧民们的牛羊面临食物短缺的困境,还导致了草地的退化。更糟糕的是,它们还会让家畜和野生动物的口腔黏膜出现溃疡,严重影响动物健康。这群小小的虫子,却给青藏高原的生态系统和畜牧业带来了巨大的挑战。一直以来,科学家们对草地贪夜蛾充满了好奇。它们究竟是如何在高海拔这种恶劣环境中生存下来的呢?它们的身体里藏着怎样的秘密武器?然而,由于缺乏足够的遗传信息,这些问题就像谜团一样,一直没有答案。为了揭开这些谜团,来自青海大学、宁波农业科学研究院、浙江大学等科研机构
来源:Scientific Data
时间:2025-01-28
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TroPhish:构建全球淡水鱼营养相互作用数据集,解锁生态奥秘
在神秘的淡水生态系统中,营养相互作用就像一条条看不见的线,将各种生物紧密相连,它们掌控着能量和营养的流动,维持着生态系统的稳定。想象一下,一个小小的池塘,里面生活着各种各样的淡水鱼,它们之间的 “饮食偏好” 和 “捕食关系” 构成了一个复杂的网络。一旦这个网络中的某个环节出现问题,就可能引发一系列连锁反应,比如某些物种数量的减少,甚至整个生态系统的失衡。在淡水渔业管理中,营养数据起着至关重要的作用。通过了解鱼类的食物网,我们可以更好地预测像大西洋鲑(Salmo salar)这样受气候变化和人类活动威胁的鱼类种群数量变化;也能明确像红斑鮈(Nocomis asper)这样的关键物种的栖息地和营养
来源:Scientific Data
时间:2025-01-28
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全球变暖下南美白对虾肠道型迁移对其健康与疾病状态的影响:微观生态视角的新认知
在当今时代,全球变暖就像一场悄然蔓延的 “生态危机风暴”,席卷着地球上的每一个角落,对整个生物界造成了极为严峻的威胁。对于变温动物而言,它们就像脆弱的 “生态哨兵”,对温度变化极为敏感。南美白对虾(Litopenaeus vannamei)作为全球海洋生物资源利用的重要典范,在水产养殖领域占据着举足轻重的地位。然而,随着全球气候变暖,水温波动越来越频繁,南美白对虾正遭受着一系列与肠道微生物群(Intestinal Microbiota,IM)失调相关的疾病困扰,给全球虾类养殖业带来了巨大的经济损失。可令人遗憾的是,直到现在,人们对于环境变暖究竟如何影响南美白对虾的健康,还知之甚少。为了揭开这层
来源:Communications Biology
时间:2025-01-27
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全球关键毁林地区森林再生长数据集:洞察生态恢复与碳循环的关键
在全球生态环境研究的大舞台上,森林砍伐所引发的一系列问题正日益受到关注。森林作为地球生态系统的重要组成部分,在碳循环和生态服务方面发挥着不可替代的作用。然而,森林砍伐导致的森林面积减少,不仅严重影响了全球的碳预算,还对生物多样性保护等生态服务造成了巨大冲击。例如,大量森林被砍伐后,许多依赖森林生存的动植物失去了栖息地,生物多样性面临威胁。在森林砍伐之后,森林的恢复过程,包括自然再生长和人工造林,对于生态系统的修复和碳固存至关重要。自然再生的森林能够吸收大量的碳,储存起来,成为重要的碳汇,同时还能为众多动植物提供生存环境。但目前,人们对于森林砍伐后的二次森林生长在空间、时间和结构方面的综合评估还
来源:Scientific Data
时间:2025-01-27
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近 3000 个古菌基因组助力解析陆地热泉微生物奥秘
在地球的众多角落,存在着一些神秘而奇特的地方 —— 陆地热泉。这些热泉的温度常常超过 60°C,这样的高温环境对于大多数生物来说是难以生存的,但却成为了古菌的乐园。陆地热泉环境与早期地球条件相似,被认为是探索生命起源和演化的理想场所。古菌在生物地球化学循环中扮演着重要角色,参与如产甲烷、厌氧烷烃氧化和化学自养氨氧化等独特代谢过程。此外,极端嗜热古菌还能产生可用于生物技术的新型酶,在医学领域也展现出潜在价值,比如能将富含碳水化合物的物质转化为氢气用于治疗。然而,古菌的研究面临着诸多挑战。由于其难以培养,人们对它们的功能了解十分有限。此前对腾冲热泉微生物多样性的研究,多采用 16S rRNA 基因
来源:Scientific Data
时间:2025-01-27
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融合MODIS与Landsat数据的中国长期高分辨率植被指数重建数据集
植被动态监测是理解全球气候变化影响的关键环节,但科学家们长期面临一个两难选择:使用Landsat数据虽能获得30米的高空间分辨率,却要忍受16天以上的低时间分辨率;而MODIS数据虽能提供每日观测,但250米的粗糙分辨率又难以捕捉精细尺度的植被变化。这种"鱼与熊掌不可兼得"的困境,严重制约了农作物估产、碳循环模拟等领域的深入研究。更棘手的是,中国南方多云雨地区Landsat有效观测率仅25%,加上Landsat 7卫星2003年扫描校正器(SLC)故障导致的条带缺失,使得获取连续高精度植被指数数据难上加难。针对这一挑战,石河子大学联合中山大学等机构的研究团队在《Scientific Data》
来源:Scientific Data
时间:2025-01-27
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Science:在以植物为基础的气候缓解策略中,重新造林最有利于野生动物的生物多样性
在全球应对气候变化的努力中,大规模的、以植物为基础的战略,如种植森林和培育生物燃料,是各国减少总体碳排放计划中越来越重要的一部分,但《科学》杂志上一项具有里程碑意义的新研究发现,善意的战略可能对生物多样性产生不可预见的影响,总的来说,恢复森林对野生动物最有利。包括纽约植物园(NYBG)助理馆长Evelyn Beaury博士在内的作者认为,在评估缓解气候变化的最有效工具时,政策制定者和保护官员应该考虑对生物多样性的影响。“随着应对气候变化的努力加快,迫切需要确保我们在部署LBMS时不会无意中危及生物多样性,”Beaury和她的同事写道。LBMS是陆地缓解战略的缩写,利用植物储存碳。Beaury博
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基于液体封装的可植入生物电子设备:跨越广泛 pH 环境的创新突破
在生物医学研究和临床医学的广阔领域中,可穿戴和可植入生物电子设备正发挥着越来越重要的作用。它们能够与高度移动的器官和组织进行长时间的交互,为神经再生、疼痛管理、心脏组织的电生理映射与刺激,以及胃肠道监测与调节等提供关键支持。然而,这些设备的封装却成为了一个棘手的挑战。不同的生物组织和环境有着广泛的 pH 范围,从胃肠道系统的强酸性(低至 pH 1.5)到慢性伤口的碱性环境(高达 pH 8.9)。在这样多样的 pH 条件下,现有的封装材料往往难以胜任。许多常用的材料,如薄膜无机涂层、有机涂层和无机 / 有机杂化复合材料,通常只能在接近中性 pH 的环境中发挥作用。例如,用于胃肠道监测的可植入生物
来源:Nature Communications
时间:2025-01-26
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探寻萨赫勒地区农业发展平衡:改良品种与农业生物多样性保护的权衡之道
在撒哈拉以南的非洲地区,农业发展面临着诸多严峻挑战。一方面,这里的农业产量远远落后于世界其他地区,在萨赫勒地区,气候变化更是让农民们的日子雪上加霜,他们不得不面对干旱、极端天气等难题,粮食产量难以保证,饥饿和营养不良问题广泛存在。另一方面,农业生物多样性的保护也刻不容缓,因为这不仅关系到生态平衡,更是未来粮食和营养安全的重要保障。在此背景下,一个关键问题摆在人们面前:通过使用改良品种来实现农业集约化,这一过程与农业生物多样性保护之间,是否存在着难以调和的矛盾?这一问题对于政策制定至关重要,关乎着该地区农业的可持续发展方向。为了解开这个谜团,国际热带农业研究所(International Ins
来源:npj Sustainable Agriculture
时间:2025-01-26
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DeepExtremeCubes:解锁复合热浪与干旱影响评估的地球系统时空数据宝藏
在全球气候不断变化的大背景下,气候极端事件正以前所未有的频率和强度出现。就像 2018 年,欧洲中部和北部遭遇的那场破纪录的复合热浪和干旱(CHD)事件,农业、森林、水资源供应以及社会经济等多个领域都深受其害 。面对日益严峻的形势,深入了解 CHD 事件的复杂动态,以及它们与气候驱动因素、空间条件、时间变化和陆地生态系统之间的相互作用,变得至关重要。然而,在这个地球观测数据呈指数级增长的时代,数据管理和分析却面临着巨大挑战。尽管这些数据对理解气候极端事件的影响意义重大,但数据的复杂性却给机器学习模型的有效性带来了难题。同时,机器学习虽在气候科学研究中展现出潜力,但用于极端影响预测时,样本量较小
来源:Scientific Data
时间:2025-01-26
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多维数据库助力全氟和多氟烷基物质(PFAS)精准鉴定,为健康风险评估筑牢防线
在现代生活中,各种化学物质与我们的生活紧密交织。其中,全氟和多氟烷基物质(PFAS)因其特殊的化学和物理性质,被广泛应用于众多产品中,像快餐包装、化妆品、防水衣物以及灭火泡沫等。然而,PFAS 就像一把双刃剑,它的优点显著,但危害也不容小觑。部分 PFAS 难以在环境中降解,还会在生物体内积累,人们通过饮水、吸入室内灰尘等途径接触到它,使得 PFAS 在人体血清、母乳和其他生物组织中都能被检测到 。更令人担忧的是,多项研究表明,接触 PFAS 与多种不良健康影响存在关联,比如免疫功能下降、脂质代谢失调、产前产后发育问题,甚至可能引发癌症。所以,PFAS 被欧盟认定为具有持久性、迁移性和毒性(P
来源:Scientific Data
时间:2025-01-26
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亚洲绿贻贝鳃特异性转录组组装:开启生态毒理学与癌症研究新征程
在神秘的海洋世界里,贝类生物正默默诉说着它们的生存故事。亚洲绿贻贝(Perna viridis)作为海洋生态系统的重要一员,不仅在渔业中占据重要地位,还在生态平衡维护方面发挥着关键作用。然而,长期以来,人类对它们的了解却十分有限。尽管亚洲绿贻贝在生态和经济上意义非凡,但在生命科学研究的 “宝库” 中,其相关的组学资源却少得可怜,就像一座未被发掘的宝藏,静静等待着科研人员去探索。随着环境污染问题日益严峻,海洋生态系统面临着前所未有的挑战。污染物、寄生虫等各种压力源威胁着贝类生物的生存,也影响着整个海洋生态的稳定。亚洲绿贻贝作为环境变化的 “指示生物”,对其进行深入研究显得尤为重要。了解它们如何应
来源:Scientific Data
时间:2025-01-26
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解析婴幼儿早期肠道噬菌体 - 细菌动态变化,为健康研究点亮新光
在人类的生命历程中,肠道微生物如同一个神秘的 “小宇宙”,对健康有着至关重要的影响。从呱呱坠地的那一刻起,肠道就开始被各种微生物定植。这些微生物与人体相互作用,不仅参与食物的消化代谢,还在免疫系统的发育中扮演着关键角色。其中,噬菌体(bacteriophage)和细菌的关系更是微妙复杂。噬菌体是一类能够感染细菌的病毒,它们与细菌之间的 “战争” 和 “合作”,时刻影响着肠道微生物群落的平衡。然而,目前对于婴儿肠道定植过程中噬菌体群落动态的了解还十分有限。以往研究由于样本量小、无法充分利用大型数据库以及缺乏合适的生物信息学工具,难以深入探究噬菌体与细菌之间的动态关系,也无法明确它们的发育阶段是否
来源:Nature Microbiology
时间:2025-01-25
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颗粒物暴露与心率变异性关联研究:聚焦环境疾病患者及敏感人群的心血管健康风险
空气污染正成为全球公共卫生的重大威胁,其中细微颗粒物(PM)对心血管系统的危害尤为突出。尽管已有研究证实PM暴露会降低心率变异性(HRV)——这一反映自主神经功能的关键指标,但传统研究存在三大局限:依赖固定监测站数据、忽视室内外暴露差异、缺乏对混合粒径PM协同作用的评估。更棘手的是,慢性病患者和工业区居民等敏感人群对低浓度PM的反应机制尚未明确,现行空气质量标准是否足以保护这些群体仍存争议。针对这些科学盲区,来自韩国延世大学Severance医院等机构的研究团队开展了一项突破性研究。他们创新性地构建"生活实验室"模型,对97名受试者(包括心律失常、慢性气道疾病、卒中患者及工业区居民、老年人)进
来源:npj Digital Medicine
时间:2025-01-25