人类进化悖论：迈向全球环境崩溃的边缘

人类进化悖论：迈向全球环境崩溃的边缘 该项目试图了解三个核心问题：人类进化是如何在环境资源背景下进行的；人类进化是如何导致多重全球环境危机的；全球环境限制可能会如何改变未来人类进化的结果。沃林的研究小组在《英国皇家学会哲学论文集》（Philosophical Transactions of the Royal Society B）上发表的一篇新论文中概述了他们的发现。这项研究的其他作者包括马恩岛大学校友扎克-伍德（Zach Wood）和匈牙利布达佩斯罗兰大学（Eötvös Loránd University）教授埃尔斯-萨特马利（Eörs Szathmáry）。人类扩张这项研究探讨了人类社会在进化史上对环境的利用是如何变化的。研究小组调查了人类生态位的变化，包括人类使用的自然资源、使用的密集程度、使用这些资源的系统和方法以及使用这些资源对环境造成的影响等因素。这项工作揭示了一系列共同的模式。在过去的 10 万年里，人类群体逐渐使用了更多类型的资源，强度更大，规模更大，对环境的影响也更大。随后，这些群体往往扩散到拥有新资源的新环境中。文化适应环境的过程促进了人类的全球扩张，文化适应环境的过程导致了适应性文化特征的积累社会制度和技术，以帮助开发和控制环境资源，如农业实践、捕鱼方法、灌溉基础设施、能源技术以及管理这些资源的社会制度。"人类进化主要 是由文化变革驱动的这比基因进化更快。这种更快的适应速度使人类有可能在全球所有可居住的土地上殖民，"UMaine 参议员乔治-J-米切尔可持续发展解决方案中心和经济学院副教授沃林说。此外，这一过程会因为一个正反馈过程而加速：随着群体规模的扩大，他们会更快地积累适应性文化特征，从而提供更多的资源，实现更快的增长。"在过去的 10 万年里，这对我们整个物种来说都是好消息"。沃林说："但这种扩张依赖于大量的可用资源和空间"。今天，人类也已经耗尽了空间。我们已经达到了生物圈的物理极限，并占有了生物圈的大部分资源。我们的扩张也正在赶上我们的脚步。我们的文化适应，特别是化石燃料的工业化使用，已经造成了危险的全球环境问题，危及我们的安全和未来资源的获取。全球限额为了了解这些发现对解决气候变化等全球性挑战意味着什么，研究小组研究了过去可持续人类系统出现的时间和方式。沃林和他的同事们发现了两种一般模式。首先，可持续系统往往是在各群体努力或失败地维护其资源之后才发展壮大的。例如，美国在 1990 年对工业硫化物和二氧化氮的排放进行了管制，但只是在我们确定它们会导致酸雨和东北部许多水体酸化之后。今天，当我们威胁到其他全球极限时，这种延迟行动带来了重大问题。就气候变化而言，人类需要在造成崩溃之前解决问题。其次，研究人员还发现，有证据表明，强大的环境保护体系倾向于解决现有社会内部的问题，而不是社会之间的问题。例如，管理区域水系统需要区域合作、区域基础设施和技术，而这些都是通过区域文化演变产生的。因此，适当规模的社会的存在是一个关键的限制因素。有效解决气候危机可能需要新的全球监管、经济和社会体系比《巴黎协定》等现有体系更具合作性和权威性的体系。要建立和运行这些体系，人类需要一个实用的地球社会体系，而我们还没有这样的体系。沃林说："一个问题是，我们没有一个协调的全球社会来实施这些系统，我们只有次全球团体，这可能是不够的。但是，你可以想象合作条约来应对这些共同的挑战。所以，这是个容易解决的问题。"沃林说，另一个问题要严重得多。在一个充满亚全球群体的世界里，这些群体之间的文化进化往往会解决错误的问题，有利于国家和公司的利益，并推迟就共同的优先事项采取行动。群体间的文化进化往往会加剧资源竞争，并可能导致群体间的直接冲突，甚至导致全球人类灭绝。沃林说："这意味着像气候变化这样的全球性挑战比以前认为的更难解决。这不仅仅是因为它们是我们人类做过的最困难的事情。它们绝对是。更大的问题在于，人类进化过程中的核心特征很可能与我们解决这些问题的能力背道而驰。要解决全球性的集体挑战，我们必须逆流而上。"展望未来沃林和他的同事们认为，他们的分析可以帮助人们在有限的地球上把握人类进化的未来。他们的论文首次提出，人类进化可能会反对全球性集体问题的出现，因此需要进一步的研究来发展和检验这一理论。沃林的团队提出了几项应用研究工作，以更好地了解文化进化的驱动因素，并根据人类进化的原理寻找减少全球环境竞争的方法。例如，需要研究记录过去和现在人类文化进化的模式和强度。研究的重点可以是过去导致人类统治生物圈的过程，以及今天文化适应环境的方式。但是，如果事实证明总纲是正确的，人类进化倾向于反对集体解决全球环境问题，正如作者所建议的那样，那么我们就需要回答一些非常紧迫的问题。这包括我们能否利用这些知识来改善全球应对气候变化的措施。"当然，人类有希望解决气候变化问题。我们以前也建立过合作治理，但从来没有像现在这样：在全球范围内仓促行事"。沃林说。国际环境政策的发展带来了一些希望。成功的例子包括限制消耗臭氧层气体的《蒙特利尔议定书》和全球暂停商业捕鲸。新的努力应包括促进更有意识的、和平的和道德的相互自我限制体系，特别是通过市场法规和可强制执行的条约，将地球上的人类群体更紧密地联系在一起，成为一个功能单元。但这种模式可能不适用于气候变化。沃林说："我们的论文解释了在全球范围内建立合作治理的原因和不同之处，有助于研究人员和政策制定者更加清醒地认识到如何致力于全球解决方案。"这项新研究可能为解决气候危机带来一种新的政策机制：改变企业和国家之间的适应性变化过程，可能是解决全球环境风险的一种有力方法。至于人类能否在有限的地球上继续生存下去，沃林说："我们对这种长期进化陷阱的想法没有任何解决方案，因为我们几乎不了解这个问题。他说："如果我们的结论接近正确，我们就需要更仔细地研究。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

地球越来越热 但土壤却越来越湿

地球越来越热 但土壤却越来越湿 研究表明，造成土壤湿度变化趋势的原因是降雨模式的变化，而不是温度的变化。土壤湿度对野火蔓延的速度、山丘变成泥石流的速度以及农业系统的效率都有着至关重要的影响。随着人为气候变化导致的气温持续升高，科学家们越来越担心土壤条件可能会变得更加干燥。然而，有趣的是，从 2011 年到 2020 年，在传统上一年中最热的夏季，美国 57% 的地区土壤湿度都有所上升。为什么地球越来越热，土壤却越来越湿？哈佛大学研究人员最近发表的一篇论文发现，降水量而非温度在很大程度上解释了土壤湿度的变化趋势。雨水越多意味着土壤越湿，这一点不足为奇，但这项研究对长期以来认为全球气温升高会导致土壤更加干燥的假设提出了质疑。哈佛大学约翰-A-保尔森工程与应用科学学院地球与行星科学教授、环境科学与工程教授彼得-赫伯斯（Peter Huybers）是这篇论文的资深作者，他说："大气中的水经常被用作干旱的替代物，但这篇论文强调了土壤水文气候与大气温度和水文气候之间的区别。"研究小组发现，温度升高造成的干燥在很大程度上被二氧化碳施肥所抵消，因为二氧化碳施肥能让植物更有效地利用水分。相对于降雨而言，这两种影响都是次要的，往往会相互抵消，因此降水成为土壤湿度的主要驱动力。土壤水分测量的挑战和影响研究土壤湿度的一个挑战是数据稀少，卫星数据与地面观测数据经常脱节。研究小组将 2011 年至 2020 年的地面观测数据与卫星数据进行了比较，发现土壤湿度出现了类似的增长。这些发现凸显了改进降水量长期变化预测以应对气候变化的重要性，特别是在粮食生产方面。哈佛大学环境中心研究员卢卡斯-巴尔加斯-泽佩特罗是这项研究的第一作者，他说："我们没有非常精确的长期土壤湿度测量数据，但高温对农业产量的影响与水分供应有很大关系。如果水分充足，植物对温度的敏感度一般较低，但在干旱条件下，植物就会遇到大麻烦。"Vargas Zeppetello 现在是加州大学伯克利分校的助理教授。他说："我们的研究结果表明，鉴于全球降水趋势的不确定性，地表土壤水分减少远非定局。由于降雨量年际变化的不确定性和长期降雨量预测的不确定性，要预测未来几十年的土壤湿度几乎是不可能的。"这种不确定性使得预测农作物的生长条件变得十分困难，因此更加需要关注水资源管理策略。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究揭示地球淡水出现的时间比以前认为的早5亿年

新研究揭示地球淡水出现的时间比以前认为的早5亿年 科廷大学（Curtin University）领导的新研究发现，有证据表明，对生命至关重要的淡水是在大约 40 亿年前出现在地球上的，这比以前认为的要早一亿年。主要作者、科廷大学地球与行星科学学院兼职研究员、阿联酋哈利法大学助理教授哈迈德-加马勒迪恩（Hamed Gamaleldien）博士说，通过分析西澳大利亚中西部地区杰克山（Jack Hills）的古老晶体，研究人员将淡水出现的时间线推后到了地球形成后的几亿年。Gamaleldien 博士说："我们能够确定水文循环起源的日期，水文循环是水在地球上流动的连续过程，对于维持生态系统和支持地球上的生命至关重要。通过研究矿物锆石微小晶体中的年龄和氧同位素，我们发现了远在40亿年前的异常轻同位素特征。这种轻的氧同位素通常是地球表面下几公里处的高温淡水改变岩石的结果。地球深处淡水的证据挑战了现有理论，即地球在 40 亿年前完全被海洋覆盖"。科廷大学的雨果-奥利鲁克（Hugo Olierook）博士与一块来自西澳大利亚杰克山的岩石，其中包含本研究中分析的锆石晶体。资料来源：科廷大学研究报告的合著者、科廷大学地球和行星科学学院的雨果-奥利罗克博士说，这一发现对于了解地球是如何形成以及生命是如何出现的至关重要。"这一发现不仅揭示了地球的早期历史，还表明陆地和淡水在相对较短的时间内地球形成后不到6亿年为生命的繁衍创造了条件。标志着我们在了解地球早期历史方面迈出了重要一步，并为进一步探索生命起源打开了大门"。编译来源：ScitechDaily作者是科廷大学地球与行星科学学院地球动力学研究小组和矿物系统时间尺度小组以及约翰-德-莱特中心的成员。部分研究是利用约翰-德莱特中心大型几何离子微探针（LGIM）设施中的CAMECA 1300HR3仪器完成的，该设施由 AuScope（通过联邦国家合作研究基础设施战略）、西澳大利亚地质调查局和科廷大学资助。 ... PC版： 手机版：

扰动深海：新研究揭示人类强烈影响了地球的隐秘深处

扰动深海：新研究揭示人类强烈影响了地球的隐秘深处 温室气体排放和森林砍伐等人类活动对地球表面的影响有据可查。最近，亚利桑那大学的水文研究人员探索了人类对地球表面以下数百米到数公里深层地下的影响。亚利桑那大学水文与大气科学系教授、《地球的未来》（Earth's Future）杂志上一篇论文的资深作者詹妮弗-麦金托什（Jennifer McIntosh）说："我们研究了石油和天然气的流体生产率与水的自然背景循环的比较，结果显示人类如何对地下流体的循环产生了巨大影响。"这项研究的主要作者、亚利桑那大学水文与大气科学系兼职教授、萨斯喀彻温大学环境与可持续发展学院教授格兰特-弗格森（Grant Ferguson）说："对大多数人来说，深层地下是看不见、摸不着的，我们认为有必要为这些拟议的活动提供一些背景资料，尤其是当涉及到我们对环境的影响时。"研究报告称，预计未来，这些由人类引起的流体通量将随着人们提出的气候变化解决方案而增加。这些策略包括：地质碳封存，即在地下多孔岩石中捕获并储存大气中的二氧化碳；地热能源生产，即通过高温岩石循环水发电；以及从地下富含矿物质的盐水中提取锂，为电动汽车提供动力。这项研究是与加拿大萨斯喀彻温大学、哈佛大学、西北大学、韩国地球科学和矿产资源研究所以及瑞典林奈大学的研究人员合作完成的。这项研究的共同作者、亚利桑那大学地球科学系教授彼得-莱纳斯（Peter Reiners）说："负责任地管理地下水是实现绿色转型、可持续未来以及将升温控制在几度以下的希望所在。"麦金托什说，在石油和天然气生产过程中，总会有一定量的水来自地下深处，通常是盐水。这些地下水通常已有数百万年的历史，其盐度或来自远古海水的蒸发，或来自与岩石和矿物质的反应。为了更有效地采油，会在盐水中加入更多来自近地表的水，以弥补去除的石油量，并保持储油层的压力。然后，混合盐水被重新注入地下。这就形成了一个生产流体并将其重新注入深层地下的循环。同样的过程也发生在锂提取、地热能源生产和地质碳封存中，这些操作都涉及将地下残留的盐水重新注入。研究表明，这些石油和天然气活动的流体注入率或补给率高于自然发生的情况。研究小组利用各种来源的现有数据，包括与石油和天然气开采以及地热能源注水有关的流体运动测量数据，发现目前由人类活动引起的流体运动速率高于人类干预之前的流体运动速率。随着碳捕集与封存和锂提取等人类活动的增加，研究人员还预测了这些活动可能会如何被记录在地质记录中，地质记录是组成地壳的岩石中记录的地球历史。人类活动不仅有可能改变深层地下流体，还有可能改变生活在地下的微生物。随着流体的流动，微生物环境可能会因水化学变化或将新的微生物群落从地球表面带到地下而发生改变。例如，使用水力压裂技术（一种用加压液体破碎地下岩石以开采石油和天然气的技术），以前没有任何可检测到的微生物数量的深层岩层可能会突然出现大量微生物活动。麦金托什说，关于地球深层地下及其如何受到人类活动的影响，还有很多未知数，继续研究这些问题非常重要。我们需要利用地下深层作为气候危机解决方案的一部分。"然而，我们对火星表面的了解要多于对我们脚下深处的水、岩石和生命的了解。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

黑死病对当今人类口腔健康的影响仍未消除

黑死病对当今人类口腔健康的影响仍未消除 宾夕法尼亚州立大学人类学副教授劳拉-韦里奇（Laura Weyrich）说："现代微生物组与多种慢性疾病有关，包括肥胖、心血管疾病和不良的心理健康。揭示这些微生物群落的起源可能有助于理解和控制这些疾病"。微生物组研究面临的挑战韦里奇认为，饮食变化被认为会随着时间的推移影响口腔微生物群的进化；然而，很少有研究直接考察单一人群中人类口腔微生物群的历史。韦里奇指出，一些研究用生活在土著居民中的微生物组来替代工业化前的微生物组，这些土著居民过着传统的自给自足的生活方式。然而，她说这种策略是错误的，因为现代非工业化人群的微生物可能无法准确反映工业化人群祖先的微生物。此外，她说："这项研究让土著社区承担了参与微生物组研究的不必要责任和义务，而这些研究的益处可能并不能直接服务于土著人民。"一种更准确、更符合伦理道德的方法是，在征得死者和利益相关者的同意与合作后，直接研究保存在工业化民族祖先的钙化牙菌斑（即牙结石）中的口腔微生物组。在迄今为止最大规模的古代牙结石研究中，Weyrich 和她的同事们收集了从公元前 2200 年到公元 1853 年期间埋葬在英格兰和苏格兰 27 个考古遗址中的 235 人的牙齿材料。宾夕法尼亚州立大学人类学副教授劳拉-韦里奇（Laura Weyrich）在讨论她的研究时说，14 世纪中叶的第二次鼠疫大流行可能与人类口腔微生物组的组成发生变化有关，这种变化会导致现代人患上慢性疾病。资料来源：宾夕法尼亚州立大学研究结果最近发表在《自然-微生物学》（Nature Microbiology）杂志上。研究人员在一个超无菌的古DNA实验室中处理样本，以尽量减少污染。他们鉴定了 954 个微生物物种，并确定它们属于两个不同的细菌群落一个由链球菌属主导链球菌属在现代工业化国家人口的口腔微生物群落中很常见；另一个由甲烷杆菌属主导甲烷杆菌属目前在健康的工业化国家人口中基本被认为已经灭绝。在探索这两个群落的起源时，研究小组发现，微生物组物种组成总变化的近 11% 可以用时间变化来解释，包括第二次鼠疫大流行的到来。但是，第二次鼠疫大流行是如何导致口腔微生物群变化的呢？第二次鼠疫大流行对口腔微生物组的影响韦里奇说："我们知道，第二次鼠疫大流行的幸存者收入较高，能够买得起热量较高的食物。大流行可能引发了人们饮食的变化，进而影响了他们口腔微生物组的组成。"研究小组采用了一种新方法来研究饮食的变化是否会影响链球菌群的出现和甲烷杆菌群的灭绝。他们列出了两组细菌之间可能与饮食有关的功能差异，例如，与高或低膳食纤维消化、碳水化合物代谢和乳糖（牛奶中的一种糖）代谢有关的功能。研究人员发现，以链球菌为主的细菌群中有更多的功能特征与低纤维、高碳水化合物饮食以及乳制品消费有明显联系，而所有这些都是现代饮食的特点。相比之下，以甲烷杆菌为主的群体则缺少与乳制品和糖消费相关的特征，而这正是一些古人类饮食的特点。微生物组与疾病之间的联系研究小组进一步确定，链球菌群与牙周病的存在有关，牙周病的特点是牙龈和牙齿周围的骨头受到感染并发炎。当这种疾病恶化时，细菌会通过牙龈组织进入血液，并可能导致呼吸系统疾病、类风湿性关节炎、冠状动脉疾病和糖尿病患者的血糖问题。而甲烷杆菌群则与骨骼病变有关。韦里奇说："我们的研究表明，现代口腔微生物组可能反映了第二次鼠疫大流行导致的过去的饮食变化。重要的是，这项工作有助于我们了解现代慢性非传染性疾病。"编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究报告称新的自然力量正在重塑地球"人类世"

研究报告称新的自然力量正在重塑地球"人类世" 马里兰大学巴尔的摩郡分校地理与环境系统教授埃尔-埃利斯（Erle Ellis）通过对考古学、生态学、人类学和进化理论的一系列跨学科研究，解释了文化实践的演变过程，正是这些文化实践使社会发展出前所未有的能力，以扩大和改造维持其生存的生态系统。从用火烹饪食物和管理植被，到支持集约农业的技术和机构、日益城市化的社会和遍布地球的全球供应链，人类社会已经发展出重塑地球并在此过程中繁荣昌盛的社会、文化和生态能力。埃利斯是研究"人类世"（Anthropocene）的顶尖科学家。"人类世"是由人类对地球的改造所定义的当前地质时代。他是人类生态学实验室（Anthroecology Lab）的创始人和主任，该实验室研究从地方到全球范围内人类社会与生态系统之间的关系，旨在引导人类与生物圈建立更可持续的关系。他目前是牛津大学马丁学院的客座研究员，最近在该学院发表了他关于人类世机遇的研究成果。虽然人类社会获得了前所未有的能力来提高人类的生活质量和寿命，但埃利斯指出，这些进步带来的意外后果通常对地球上的其他生命是负面的，从气候变化到物种灭绝，再到日益广泛的污染。人类世所带来的这些破坏性环境挑战要求我们采取行动，这样才能为人类和大自然创造更美好的未来。然而，正如埃利斯所展示的那样，将"人类世"描绘成一场环境危机，忽略了其最重要的信息。当人们齐心协力时，他们的确可以改变世界，让世界变得更好。当前地球环境挑战的紧迫性并不意味着环境危机、极限和崩溃的叙述会更有效地将人们聚集在一起，塑造一个更美好的未来。要想长期成功地塑造更美好的未来，就必须将这些努力与人类社会前所未有的社会能力相结合，并通过广泛的人类共同愿望来增强这些能力的应用。埃利斯评估了自然科学在成功预测和管理社会、环境和互动中前所未有的转型变化方面的局限性，这些变化体现了人类世的状况。相反，使人类社会能够在充满挑战的环境条件下生存甚至发展壮大的能力是社会和文化的能力，是建立在制度、实践和叙事基础上的能力，这种能力使人们能够合作努力，支持共同利益。如果要为大自然的其他部分创造更美好的未来，就必须将这些社会和文化能力扩展到人类社会之外的生活中。"重新强调所有生物之间的亲缘关系我们共同的进化祖先是一个开端，再加上连接人与自然的新方法，从遥感到网络摄像头，到自然应用程序，再到社区保护区、走廊网络和生态旅游，"埃利斯分享道。"对更美好未来的向往还必须通过恢复土著和传统对土地和水域的主权来与过去和解"。埃利斯强调，塑造比现在更美好未来的社会能力已经存在了几十年。要将这些能力付诸行动，关键在于让公众进一步认识到，这些能力不仅存在，而且可以通过我们人类对生活在一个更美好世界的共同愿望所产生的前所未有的地球力量来成功实现。参考文献："人类世的条件：通过社会-生态转型演变"，作者 Erle C. Ellis，2024 年 1 月 1 日，《英国皇家学会哲学论文集 B》。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：