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：

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期 红鳍柱颌针鱼（Strongylura notata）"躲藏"在加勒比海库拉索岛附近的海面下。资料来源：Juliette Jacquemont（该研究的共同作者）。领衔作者、荷兰皇家海洋研究所（NIOZ）的卡塔琳娜-阿尔特（Katharina Alter）解释了为什么对已发表的有关气候变化影响的研究结果进行总结和分析至关重要："为了更好地了解气候变化对全球的总体影响，海洋生物学家会计算气候变化对所有鱼类或所有无脊椎动物物种的影响。然而，在不同的单项研究中确定的影响可能会相互抵消：例如，如果蜗牛等无脊椎动物从某种环境变化中获益，而海胆等其他无脊椎动物则从中受损，那么尽管这两种动物群体都受到了影响，但无脊椎动物受到的总体影响却被认定为零"。事实上，由于气候变化，蜗牛吃得更多，而海胆吃得更少。这两种影响都很重要，甚至会产生连带效应：海胆的食物草皮藻会生长得更多，而腹足类的食物海带的生长则会减少。这两种无脊椎动物摄食量的不同导致生态系统从海带为主的生态系统转变为草皮藻为主的生态系统，从而改变了生活在这个生态系统中的所有其他动物的生存环境。"阿尔特博士与来自瓦赫宁根大学以及美国、法国、阿根廷、意大利和智利的其他12个研究机构的同事一起，开发出了新的研究方法，不再将看似矛盾的结果对立起来，而是利用这两种结果来确定气候变化对动物健康的影响。在使用这种方法之前，人们已经知道海洋变暖和海水酸性增强会在三个方面对鱼类和无脊椎动物产生负面影响：它们的生存机会减少，新陈代谢加快，无脊椎动物的骨骼变弱。利用这种新方法，国际海洋研究小组发现，气候变化对鱼类和无脊椎动物的其他重要生物反应产生了负面影响：生理、繁殖、行为和身体发育。阿尔特"因为这可能会导致影响海洋生态系统结构的生态转变，我们的研究结果表明，气候变化的影响可能会比之前想象的更大"。几十年来，空气中二氧化碳含量的增加导致海水温度升高、酸性增强，预计未来这一趋势还将继续。然而，其速度和程度尚不可知。阿尔特和她的同事们计算了三种预计的二氧化碳增加情景的后果，因此也计算了海洋变暖和海洋酸化的后果：极端增加、以目前速度适度增加以及由于可能采取的措施减缓增加。阿尔特介绍说："我们的新方法表明，如果海洋变暖和酸化继续按照目前的轨迹发展，鱼类和无脊椎动物物种中高达100%的生物过程都将受到影响，而之前的研究方法分别只发现了所有过程中约20%和25%的变化。"此外，研究还表明，减缓大气中二氧化碳含量的措施将有助于减少生物过程的变化：在低二氧化碳情况下，无脊椎动物中50%的反应和鱼类中30%的反应将受到影响。阿尔特认为，新方法的最大好处是，人们可以更详细地了解气候变化对物种的影响。"新的计算方法权衡了与当前状态的显著偏差，无论其方向如何是有利还是有害都将其视为海水变暖和酸化的影响。有了我们的新方法，您就可以纳入最广泛的测量反应，并发现传统方法中被掩盖的影响。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现贫困与影响行为、疾病和发育的神经系统变化有关

研究发现贫困与影响行为、疾病和发育的神经系统变化有关 虽然之前的研究已经探讨了贫困对大脑和行为的个体影响，但这篇综述首次引入了综合框架。它综合了各种研究的证据，将低社会经济地位造成的大脑改变与行为、病理和发育结果直接联系起来。社会经济地位是指个人或家庭的社会地位，涉及财富、职业、教育程度和生活条件等因素。除了影响日常生活，或许令人惊讶的是，社会经济地位还会对我们的大脑产生深远的影响，这种影响从童年开始，一直持续到成年。那么，贫困和低社会经济地位如何改变大脑呢？这篇综述探讨了营养不良、长期压力和环境危害（如污染和不适当的住房条件）的负面影响，这些因素更有可能影响到社会经济地位低的家庭。这些因素会损害儿童的大脑发育，进而影响他们的语言能力、教育程度和患精神病的风险。压力及其对学习的影响例如，社会经济地位低的家庭更有可能承受更多的压力，而这些压力会从小影响到他们的孩子。持续的压力会降低海马体的神经发生水平（即新神经元的生长），这可能会损害学习能力，并对日后的教育成就和职业机会产生负面影响。与贫困有关的因素和未来后果框架，如语言发展迟缓、教育程度低下和神经异常。图片来源：Eid Abo Hamza et al./De Gruyter研究人员提出的统一框架还有助于解释代际贫困，因为代际贫困会使中等收入家庭的子女长大成人、为人父母后无法摆脱这种处境。这种恶性循环很难打破。有趣的是，研究人员提供了一份广泛的研究建议清单，这些研究可以检验其框架的有效性，并找到打破世代贫困循环的新方法。其中包括关注低社会经济地位对特定大脑区域的影响，以及确定提高受影响儿童在校表现的技术。随着社会中不平等现象的扩大，这次审查非常及时。确定代际贫困背后的具体机制有助于研究人员和政策制定者制定新的早期干预措施。新框架考虑到了代际贫困的多因素性质，可以为承认这种复杂性的更全面、更复杂的社会干预铺平道路。"这项研究揭示了贫困和社会经济地位不仅影响个人目前的生活条件，而且还影响其认知发展、心理健康和未来机会的深刻方式，"该综述的第一作者、阿拉伯联合酋长国艾因大学的艾德-阿博-哈姆扎（Eid Abo Hamza）博士说。"通过了解这些关系，社会可以更好地应对不平等现象，为处境不利的人提供支持，从而有可能采取干预措施，帮助打破贫困的恶性循环。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现暴露于环境毒素的父亲可能会对其子女的健康造成影响

研究发现暴露于环境毒素的父亲可能会对其子女的健康造成影响 这项长达十年的研究项目考察了DDT对南非瓦文达人和格陵兰因纽特人精子表观基因组的影响，其中一些人生活在加拿大北部。这项发表在《环境健康展望》杂志上的研究表明，长期接触DDT与精子表观基因组的变化之间存在联系。这些变化，尤其是对生育、胚胎发育、神经发育和激素调节至关重要的基因的变化，与出生缺陷和疾病（包括神经发育和代谢紊乱）发生率的增加相对应。"我们确定了精子表观基因组中与血清中 DDE（DDT 分解后形成的化学物质）水平相关的区域，这种关联呈现剂量反应趋势。"这项研究的第一作者阿丽亚娜-利斯默（Ariane Lismer）博士在麦吉尔大学药理学和治疗学系攻读博士学位期间完成了这项研究。"我们证明了精子表观基因组对毒素暴露的反应可能与下一代的疾病有关，"麦吉尔大学药理学和治疗学教授、现任蒙特利尔大学病理学和细胞生物学系教授的莎拉-金明斯（Sarah Kimmins）博士说。"这是该领域迈出的关键性新一步，因为虽然有许多动物研究表明毒素对精子表观基因组有影响，但对人类的研究还没有全面证明这一点"。疟疾、气候变化和"蚂蚱效应"尽管全球禁止使用DDT，以保护人类和环境免受其影响，但南非政府仍特别允许使用DDT作为杀虫剂来控制疟疾，以至于在一些地区，家庭内部涂满了这种毒素。这项研究的结果凸显了寻找控制疟疾和其他病媒传染疾病的替代方法的紧迫性。"现实情况是，仍有人死于疟疾，尤其是幼儿和孕妇。"比勒陀利亚大学健康科学学院院长兼健康系统与公共卫生学院环境卫生教授、博士蒂安-德-雅格（Tiaan de Jager）说："我们不能让疟疾流行地区的人们拒绝在家中喷洒药物，因为这会增加他们感染疟疾的风险。"更重要的是，据报道，由于气候变化，接触DDT的人和动物的数量正在增加。DDT可以通过所谓的"蚂蚱效应"远距离传播，随暖空气蒸发，在寒冷地区随雨雪返回地球，在北极的食物链中持续存在。重新思考父亲在儿童发展中的作用研究结果还强调了在讨论儿童健康和发展问题时考虑父亲因素的重要性。人们普遍认为，妇女在怀孕期间应避免接触环境污染物，但对毒素如何影响父亲却关注较少。"我们往往认为父亲所要做的就是受精。但事实上，我们忘记了基因组和表观基因组的一半来自父亲，一半来自母亲。表观基因组在胚胎发育过程中的作用对正常发育至关重要，"该研究的合著者、前拉瓦尔大学动物科学教授、现任魁北克自然与技术研究基金会（FRQNT）科学主任的珍妮丝-贝利（Janice Bailey）博士说。虽然这项研究的重点是DDT的暴露，但这并不意味着暴露于更常见的家用内分泌干扰物（如化妆品和个人护理用品中的内分泌干扰物）也会产生类似的作用。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

即使还没有孵化 雏鸟也会受到噪音的影响

即使还没有孵化 雏鸟也会受到噪音的影响 噪音污染已经成为一个全球性的问题，即使在地球上最偏远的地方也是如此。暴露于人为噪声污染对动物的不利影响已被充分记录，包括对声音通信和行为的影响。最近，研究已经开始显示出对一系列动物物种以及人类的生理、繁殖和发育的负面影响。尽管有越来越多的证据，但人们对噪音如何损害发育和健康知之甚少。目前还不清楚噪音声波是否对发育中的孩子有害，或者只是干扰和/或改变父母的行为。为了更好地理解这些影响，aliz  meill及其同事调查了在中等噪音环境中发育中的野生斑胸草雀对健康的影响。meill等人发现，当只有鸟蛋暴露在噪音中时，噪音不仅会改变成虫的行为，还会直接影响鸟类的生长和健康。在他们的实验中，作者将即将孵化的蛋和产后筑巢的鸟暴露在特定的声学环境中，即交通噪音的记录(鸟类在城市环境中经常遇到的水平)，斑马雀的歌声或沉默。根据研究结果，鸟蛋中暴露于中度人为交通噪音的鸟类经历了长期影响，包括筑巢生长受损，端粒长度缩短，成年后健康状况下降。“meill等人对斑胸草雀的研究强化了噪音对雏鸟在蛋中发育的负面影响的概念，这种影响延伸到包括人类在内的其他物种的产前噪音暴露，”“研究结果表明，城市和高速公路沿线繁殖鸟类的声环境应该得到更好的管理，孕妇和婴儿在医院环境中的声舒适值得特别关注。”Hans Slabbekoorn在同期相关观点中写道。 ... PC版： 手机版：

研究发现温度变化可将原本是猎物细菌变为捕食者

研究发现温度变化可将原本是猎物细菌变为捕食者 捕食性黄色粘球菌（左）正在屠杀猎物（右）。黑点是捕食者聚集体，接触区的波纹是捕食者相互作用的特征。图片来源：Nicola Mayrhofer(CC-BY 4.0)先前的研究表明，生态环境会影响捕食者与猎物之间的关系。例如，猎物物种的背景颜色与猎物颜色之间的相似度或对比度会影响捕食者发现猎物的容易程度。此外，捕食者与被捕食者之间的关系有时也会发生转换，例如两种相互捕食的甲壳类动物，周围盐度的变化会逆转哪种动物占优势。然而，很少有其他已知的例子表明这种关系会随着非生物生态变化而发生转换。有些细菌会捕食其他细菌，而生态环境会影响捕食效率。基于这一认识，Vasse 及其同事进行了几项实验室实验，测试温度如何影响黄色粘球菌（Myxococcus xanthus）和荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）这两种细菌之间的捕食与被捕食关系。他们发现，当荧光假单胞菌在32摄氏度的培养皿中生长，然后暴露于黄色粘球菌时，后者充当捕食者，大量杀死荧光菌。然而，当荧光菌在 22 摄氏度下生长后，捕食者与被捕食者的关系发生了变化，它们反杀了黄色粘球菌，并从那里获得了继续生长所需的养分。研究人员进行了进一步的实验，以更好地了解在更冷的温度下生长可能逆转捕食者与被捕食者角色的机制。他们找到了荧光假单胞菌释放的一种非蛋白质物质，这种物质对黄色粘球菌具有致死作用，而其产生似乎受到温度的影响。研究人员说，他们的研究结果表明，许多传统上与捕食（即被杀死的生物被其杀手吃掉）并不相关的微生物与微生物之间的杀戮形式实际上可能会导致捕食。他们还指出，在这项研究中，荧光假单胞菌在遇到黄色粘球菌之前的生长温度可以决定这两个物种后来相遇时哪个是捕食者，哪个是猎物，这突出了在评估当前捕食者-猎物关系时考虑历史背景的重要性。这项研究和后续研究有助于了解自然生态学和实际应用，例如优化使用某些微生物来控制其他微生物。作者补充说："我们发现，在微生物捕食中，一个生态因素相对较小的变化就能决定谁杀谁和谁吃谁，这一点非常吸引人。我们猜测，微生物与微生物之间的杀戮导致的捕食远比以前人们所认识到的要频繁得多"。 ... PC版： 手机版：