全球变暖正在改变植物的授粉模式 可能会给粮食稳定带来灾难性后果

全球变暖正在改变植物的授粉模式 可能会给粮食稳定带来灾难性后果 他说："这项研究至关重要，因为它考察了气候变化对植物与传粉昆虫相互作用的长期影响。该研究特别探讨了开花时间和极端天气事件的变化如何影响昆虫授粉者关键食物来源的可用性。"这幅扫描电子显微镜图像捕捉到了一只沾满花粉粒的蝴蝶，突出显示了鳞翅目昆虫在授粉过程中发挥的关键作用。黄色显示的每颗花粉粒都粘在蝴蝶的鳞片和毛发上，显示了花粉是如何从花朵中拾取的。图片来源：UT 阿灵顿分校研究细节和结果这项研究在大盆地和内华达山脉进行，内华达州约 95% 的地区以及加利福尼亚州、俄勒冈州、爱达荷州和怀俄明州的部分地区都包括在内。这一地区特别适合开展此类研究，因为山脉提供了抵御太平洋风暴、雨雪的保护屏障。大盆地地区是 200多种蝴蝶的家园，其中许多是授粉者。传粉昆虫对农业非常重要，因为它们将花粉从雄花带到雌花，使花朵受精并结出果实。这项研究创新性地利用博物馆标本来追踪花粉的变化。资料来源：UT 阿灵顿分校研究小组在整个地区设立了 19 个采样点，广泛收集蝴蝶样本，研究它们如何将花粉分配给植物。除了新采集的样本外，研究小组还研究了以前捕获的蝴蝶样本，这些样本是在 2000 年至 2021 年期间采集的，存放在内华达大学里诺自然历史博物馆。巴尔马基说："通过分析 21 年的历史数据（这是一个能够提供清晰视图的很长时期），这项研究提供了关于栖息地丧失、景观破碎化和植物组合变化对授粉服务的影响的详细视角。我们创新性地利用博物馆标本来追踪花粉的变化，为了解这些动态变化增添了新的维度。这些发现对于指导旨在减少生物多样性损失和维护生态平衡的保护工作至关重要，而这对于维持自然生态系统和人类农业至关重要。"该研究的第一作者、德克萨斯大学阿灵顿分校生物学研究助理教授 Behnaz Balmaki。资料来源：德克萨斯大学阿灵顿分校这项研究还强调了授粉者在维持对人类生存至关重要的粮食生产方面的重要作用。巴尔马基警告说："如果没有有效的授粉，许多对全球粮食供应至关重要的作物可能会歉收。我们的研究强调，有必要制定有针对性的保护政策，在全球变暖期间保护授粉昆虫，维持必要的授粉服务，从而应对我们这个时代面临的一些最重大的环境挑战"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

MiniTouch：让现有的机械义肢传递温度感知

MiniTouch：让现有的机械义肢传递温度感知 该装置包括一个覆盖在假手食指垫上的温度传感器，以及一个位于连接假手和残肢插座中的热电偶。热电偶是一种小型装置，可根据指令加热或冷却。手指传感器按压物体表面时，会根据表面温度产生独特的电信号。这些信号被传递到硬接线热电偶，热电偶通过加热或冷却残臂特定区域的皮肤做出反应。由于使用者的大脑在看到手指接触物体的同时，残肢上的神经也会感受到温度的变化，因此会产生一种发自手指尖的冷热感。这与新近截肢的人可能会感觉到"幻肢"的现象并无二致。MiniTouch 已经在一名手部手腕截肢的 57 岁男子身上进行了成功测试。使用新系统后，他能够以 100% 的准确率区分视觉上相同的装有冷水、凉水和热水的瓶子，而如果没有 MiniTouch，他的准确率仅为 33%。他还能根据金属立方体的不同温度对其进行分类，此外，在蒙住眼睛的情况下接触人手和假手时，他区分人手和假手的准确率高达 80%。"温度是恢复机械手感觉的最后前沿之一。"圣安娜大学的西尔维斯特罗-米凯拉（Silvestro Micera）教授与洛桑联邦理工学院的索莱曼-肖库尔（Solaiman Shokur）博士共同领导了这项研究。"这项研究为制作更自然的假手铺平了道路，假手可以恢复人的全部感觉，让截肢者对触觉世界有更丰富、更自然的感知。"有关 MiniTouch 系统的论文最近发表在《医学》杂志上。 ... PC版： 手机版：

新研究揭示人类对温度的敏感度远超过以往的想象

新研究揭示人类对温度的敏感度远超过以往的想象 每个人在一对房间之间进行了 120 次比较，总共进行了 3120 次比较。数据分析显示，感知温差的平均阈值为 0.92 摄氏度。此外，所有参与者都表现出非常相似的温度敏感性。"巴蒂斯特尔说："这表明，这可能是我们这个物种与生俱来的特性。我们都对环境温度具有明显的敏感性，尽管我们并没有意识到这一点"。Andrea Eccher，terraXcube 技术员，在其中一个气候室中进行人类感知实验。图片来源：Eurac Research/Andrea De Giovanni利用 terraXcube 研究人类感官能力的想法是特伦托大学 CIMeC 全职教授 Massimiliano Zampini 的创意。这项研究的目标是找出我们对周围环境的感知能力。"只有这样，我们才能加深对环境如何影响我们的思维和行为方式的认识。从这个意义上说，这项研究符合"基础认知"的研究思路。根据这一科学理论，我们对周围环境的认知与我们对世界本身的感官知觉密不可分。换句话说，根据这一理论，当我们反思、试图回忆生活经历或接近周围环境时，我们的感官就会被激活，并影响我们的思维。研究结果对建筑物的供暖、通风和空调部门具有潜在影响。从能源可持续发展的角度来看，如果能够确定一个温度范围，让个人在其中保持舒适状态，同时减少建筑物的能源负荷，这对我们和地球都有好处，"Battistel 的工作主管 Riccardo Parin 解释说。连接小立方体四个气候室的走廊，小立方体是 terraXcube 所划分的三个环境模拟区之一。图片来源：Schirra/Giraldi"然而，在我们的研究中，我们并不关注参与者的热舒适度。事实上，我们目前更感兴趣的是，在温度高于或低于通常认为的舒适温度时，我们的感知会发生怎样的变化。我们将在未来的实验中研究这一点"，帕林总结道。"我们的基础设施可用于多个领域的研究。从服装到山区急救医疗，从汽车工业到气候变化，"terraXcube 的负责人 Christian Steurer 说。"在气候箱内进行人类心理研究的想法从一开始就吸引了我。现在，这个项目已经初见成效。我期待着下一步的发展"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现锌对豆科植物的固氮过程有重大影响

研究发现锌对豆科植物的固氮过程有重大影响 日本莲图片来源：Helene Eriksen发现锌在固氮中的作用科学家们发现了锌在豆科植物固氮过程中的重要作用。这一发现与对称为"硝酸盐下固氮（FUN）"的转录调节因子的深入研究相结合，有可能通过提高作物效率和减少对合成肥料的依赖来改变豆科植物的种植。通过深入研究锌和FUN控制固氮作用的机制，研究人员旨在提高氮的可用性，提高作物产量，并促进更环保的耕作方法。豆科作物与根瘤菌形成共生关系，根瘤菌将大气中的氮固定在根瘤中。然而，这些根瘤很容易受到各种环境压力的影响，如温度变化、干旱、洪水、土壤盐碱化和土壤氮含量升高。植物微量营养元素传感技术取得突破奥胡斯大学的研究人员与马德里理工大学和法国欧洲同步辐射设施合作，发现豆科植物利用锌作为次要信号来整合环境因素并调节固氮效率。研究人员在发表于《自然》（Nature）的研究报告中发现，FUN是一种新型锌传感器，它能解码结核中的锌信号并调节固氮作用。"发现锌在植物中作为次要信号的作用确实很了不起。锌是一种重要的微量营养元素，以前从未被认为是一种信号。在筛选了超过15万株植物后，我们终于确定了锌传感器FUN，揭示了植物生物学的这一迷人之处，"该研究的第一作者林杰顺（Jieshun Lin）助理教授解释说。Jieshun Lin 展示日本莲上的根瘤。图片来源：Helene EriksenKasper Røjkjær Andersen 教授解释说："在这项研究中，研究人员发现 FUN 是一种重要的转录因子，当土壤氮浓度较高时，它能控制结核的分解。"从农业角度来看，持续固氮可能是一种有益的性状，它可以增加氮的供应量，无论是对豆科植物，还是对依赖豆科植物生长后留在土壤中的氮的共同栽培作物或未来作物来说都是如此。这有助于为未来的研究奠定基础，为我们提供新的方法来管理我们的耕作系统，减少氮肥的使用并降低其对环境的影响。这项研究意义重大。通过了解锌和 FUN 如何调节固氮作用，研究人员正在制定优化豆科作物固氮过程的策略。这可以增加氮的输送，提高作物产量，减少对合成肥料的需求，而合成肥料会带来环境和经济成本。研究人员目前正在研究 FUN 如何产生和解码锌信号的机制。他们期待着将这些新发现应用于豆类作物，如蚕豆、大豆和豇豆。研究团队齐聚奥胡斯大学的实验室设施。图片来源：Helene Eriksen编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

灾难过后的重要食物来源：被忽视的植物有助于缓解粮食不安全状况

灾难过后的重要食物来源：被忽视的植物有助于缓解粮食不安全状况 据宾夕法尼亚州立大学的研究人员称，原产于美国东部的美洲满江红具有作为一种快速生长、短季节作物的巨大潜力，只需极少的投入、维护和加工。这种植物有时被称为蚊子蕨、仙人苔和水蕨，可用于增加食物供应。资料来源：宾夕法尼亚州立大学这种迅速生长的水生蕨类植物具有必要的营养成分，可以作为灾后的重要食物来源，而且采集后随时可以食用。根据最近发表在《食品科学与营养》（Food Science & Nutrition）杂志上的研究结果，这种原产于美国东部的植物美洲满江红（azolla caroliniana Willd）在不久的将来也能缓解粮食不安全问题。研究人员发现，与生长在野外、在亚洲和非洲被种植作为牲畜饲料的满江红属植物相比，美洲满江红更容易被人类消化，营养价值也更高。这项研究由生态系统科学与管理学教授迈克尔-雅各布森（Michael Jacobson）实验室的研究助理丹尼尔-温斯蒂德（Daniel Winstead）和蔬菜作物科学助理教授弗朗切斯科-迪焦亚（Francesco Di Gioia）领导，是农业科学学院开展的名为"面对灾难性全球事件的食品复原力"的大型跨学科研究项目的一部分。这项研究由丹尼尔-温斯蒂德（Daniel Winstead）领导，图中他是生态系统科学与管理学教授迈克尔-雅各布森（Michael Jacobson）和蔬菜作物学助理教授弗朗切斯科-迪焦亚（Francesco Di Gioia）实验室的研究助理。该研究是农业科学学院开展的更大跨学科研究项目"面对灾难性全球事件的粮食复原力"的一部分。图片来源：宾夕法尼亚州立大学雅各布森说："几千年来，世界各地一直将其他种类的满江红用作牲畜饲料和'绿肥'，为农作物施肥，因为这种植物具有固氮能力。人们认为，由于其多酚总含量较高，会影响其消化率，因此限制了将满江红用于人类食用。但这项研究表明，美洲满江红的酚含量要低得多，而烹饪该植物会进一步降低酚含量。"雅各布森解释说，多酚是植物中天然存在的丰富化合物，较低浓度的多酚具有抗氧化活性，对人体健康有益，但高浓度的多酚会限制人体对营养物质的吸收，成为抗营养因子。没食子酸是一种稳定的酚，已成为测定食物中酚含量的标准测量方法。研究人员在宾夕法尼亚州立大学帕克分校的温室中种植了美洲满江红，这种植物被描述为质地清脆、味道中性。研究人员发现，美洲满江红的总酚含量约为每公斤干重 4.26 克没食子酸当量。温斯蒂德指出，与水果相比，这一含量一般在 1.4 到 6.2 之间；豆类在 1.2 到 6.6 之间；坚果在 0.5 到 19 之间。他补充说，相比之下，生长在亚洲和非洲的其他品种的绿萝每公斤干重的没食子酸当量介于 20 克到 69 克之间，对人类来说太高了，难以消化。研究人员测试了三种烹饪方法，多项研究表明，这三种方法都能降低食物中的多酚类物质含量，目的是减少可能限制人们食用绿花椰菜的抗营养因素煮沸、高压烹饪和自然发酵（如图所示）。资料来源：宾夕法尼亚州立大学宾夕法尼亚州立大学研究人员测试了三种烹饪方法煮沸、压力烹饪和自然发酵，多项研究表明，这三种方法可以降低食物中的多酚含量，目的是减少可能限制人类和牲畜食用绿萝的抗营养因素。测试表明，与生植物相比，煮沸、高压蒸煮和自然发酵的总酚含量分别降低了 88%、92% 和 62%。温斯蒂德指出，美洲满江红具有作为快速生长、短季节作物的巨大潜力，只需极少的投入、维护和加工，并补充说，这种植物可用于增加粮食供应。他说："我们的研究凸显了美洲满江红的营养价值和适度的蛋白质含量，并证明烹饪方法能轻松且显著地降低总酚含量。其适度蛋白质和高矿物质产量使这一物种成为理想的栽培品种。"研究人员说，由于种植满江红简便易行、生长迅速，因此是灾害和灾难期间的理想资源，也适合小农农场和低收入地区经常使用。他们说，这是一种多用途野生食用植物，在经济、农业、营养和抗灾能力方面具有巨大潜力，但还需要进一步开发。"无论是作为灾难情况下的'速效'解决方案，还是长期的恢复计划，卡罗莱纳绿藻都有可能为人类和牲畜提供大量蛋白质和热量，"他还指出这种植物甚至被考虑纳入美国太空计划。"如果可以提高美洲满江红栽培和制备系统的效率，那么在自然灾害发生后，在室内或室外栽培它就可以提供具有气候适应能力的补充营养生产。"这项研究与宾夕法尼亚州立大学的同一批研究人员正在进行的其他系统性综述相联系，这些综述探讨了在灾害日益频繁并经常导致粮食系统混乱的情况下，如何种植区域性的、具有抗灾能力的抗旱粮食作物并增加农业生物多样性。例如，发表在《可持续食品系统前沿》（Frontiers in Sustainable Food Systems）上的一篇论文研究了北美大量目前很少使用的野生食用植物，而这些植物曾被美洲原住民大量使用。"目前，我们正在非洲地区进行研究，"雅各布森说。"希望通过揭示较少使用的植物的生存能力，能够帮助社会做好更充分的准备，以确保建立一个有弹性的粮食系统"。食品科学与国际农业博士研究生 Marjorie Jauregui 对本研究做出了贡献。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

研究发现频繁的除草活动会让植物进入生存模式 激活防御机制进行反击

研究发现频繁的除草活动会让植物进入生存模式 激活防御机制进行反击 银叶夜来香的花是紫色的，有时是白色的，这种植物被切割得越多，对天敌的毒性就越大。亚历杭德罗-巴斯克斯阿肯色大学昆虫学和植物病理学系副教授鲁佩什-卡里亚特研究银毛龙葵（Solanum elaeagnifolium）已有十多年。银毛龙葵是番茄、烟草、辣椒和茄子等植物家族中的一员。在那里，他从飞机座位的有利位置看到了这种植物在该国的广泛分布，因为它生长在葡萄树的下层，从土壤中吸取养分并杀死葡萄树。快进到 10 年前，卡里耶特发现自己正在德克萨斯州南部研究银毛龙葵，他注意到定期修剪和不定期修剪的植物有所不同。2018 年，他和他的合作者开始收集有关这些植物以及影响它们的除草时间表的数据。研究小组发现，割过草的银毛龙葵似乎在刀片的虐待下茁壮成长。在最近发表在《科学报告》上的一项研究中，卡里耶特和他的团队发现，被除草的植物变得更强壮、更有毒，变成了一种"超级杂草"。具体来说，定期修剪的银毛龙葵植物的根部比未受干扰的植物要深得多，可达约 5 英尺（约 1.5 米）深。此外，当银毛龙葵植物被割草机砍伐后重新生长时，它们长出了更多的穗状花序，并开出了毒性更强的花朵这两种适应性使它们能够抵御毛毛虫的捕食。研究还发现，以未除草的银毛龙葵为食的毛虫比以定期除草的银毛龙葵为食的毛虫更重，这意味着它们能够吃掉更多未除草的杂草。最后，植物开始萌发出不同的种子：有些种子发芽快，有些种子发芽时间较长。这就形成了一种交错发芽的方法，确保了物种更高的存活率。卡里亚特说："你们试图修剪这些植物，这样植物就会被消灭。但实际上，你们在这里所做的，是让它们变得更糟糕、更强壮"。虽然卡里亚特不太确定如何处理除草会增加银毛龙葵强度的难题，但他确实表示，这些发现应该会对杂草管理产生影响。例如，在处理这种杂草时，可能会事半功倍。卡里亚特谈到这种植物的防御能力时说："我们在制定管理计划时应该考虑到这一点。需要利用该物种的生态学和生物学以及与之相互作用的其他物种来更好地理解管理方法。"他还说，有必要开展进一步研究，探索茄科其他植物如何应对人类产生的机械压力。 ... PC版： 手机版：