科学家在看似荒凉的深海生态系统中发现奇特的蠕虫物种

科学家在看似荒凉的深海生态系统中发现奇特的蠕虫物种 深海蠕虫新物种的雄性活标本，以帮助发现该物种的阿尔文号领航员、世卫组织工业研究所的布鲁斯-斯特里克罗特的名字命名为Pectinereis strickrotti。它的羽毛状附肢被称为parapodia，携带着蠕虫的鳃。图片来源：Ekin Tilic这种生物的发现使研究人员在这些看似荒凉的生态系统中发现的新物种总数增加到 48 个。这种蠕虫被命名为Pectinereis strickrotti，身体细长，两侧有一排羽毛状、带鳃尖的附肢，称为副鳃，劳斯说它蜿蜒的游动让他想起了蛇。该物种是以伍兹霍尔海洋研究所的布鲁斯-斯特里克罗特命名的，他是著名的深海潜水器阿尔文号的领航员。这项研究得到了美国国家科学基金会的支持。自 2009 年以来，劳斯和他的同事们已经在哥斯达黎加甲烷渗漏区发现了大约 450 个物种，最新的发现使科学界新发现的物种数量达到 48 个。劳斯说，这些令人印象深刻的统计数字凸显了关于这些生态系统及其生物重要性还有多少东西需要了解。甲烷渗漏点是海底岩石或沉积物以气泡形式逸出强力温室气体甲烷的地方。与深海热液喷口不同，甲烷渗漏点的温度通常不会高于周围海水的温度。但与热液喷口一样，甲烷渗漏生态系统的燃料是化学能而不是阳光。这是因为一些微生物已经进化出消耗甲烷的能力。劳斯说，能够将甲烷转化为食物的微生物构成了食物网的基础，在哥斯达黎加的渗漏区，贻贝、螃蟹和软体多毛类蠕虫（比如这个新物种）占据了食物网的主导地位。2009 年，斯特里克罗特和劳斯乘坐"阿尔文"号载人潜水器在水下约 1000 米（3280 英尺）处首次遇到了这个新物种。斯特里克洛特说："我们看到两只蠕虫在离水底大约一英尺远的地方游来游去。我们看不清楚它们，就想爬进去仔细看看，但在潜艇里很难爬进去，还吓到了它们。"终于，在 2018 年，研究小组得以与阿尔文一起重返哥斯达黎加的甲烷渗漏区。斯特里克罗伊特潜入首次发现蠕虫的同一地点（即 12 号土丘），在那里遇到了六只或六只以上他们近十年前首次见到的不明物种，这让他大吃一惊。出于某种原因，这些蠕虫没有 2009 年时那么胆怯了，他们利用阿尔文号上被斯特里克罗伊特称为"滋滋枪"的五腔真空罐装置，小心翼翼地收集了几个标本以及图片和视频足以正式描述这个被证明是新物种的生命。斯特里克洛特说："这东西移动的方式非常优雅，我觉得它就像活生生的魔毯。我很荣幸格雷格（劳斯）能以我的名字为这一物种命名，这意味着很多。"Pectinereis strickrotti 是一种长 10 厘米（4 英寸）的布袋虫科（Nereididae）成员。布氏虫由大约 500 种分节虫组成，主要是海洋蠕虫，看起来有点像蜈蚣和蚯蚓的混合体。它们有拉长的身体，身体两侧有一排长满刚毛的副鳃，还有一组隐蔽的钳形颚，可以挤出进食。许多种类的布偶蚯蚓也有两个不同的生命阶段：跗节和外跗节。在这些物种中，蠕虫一生中的大部分时间都在海底度过，通常是在洞穴中，作为性未成熟的atoke，但在它们生命的最后阶段，它们会转变为性成熟的epitoke（性成熟形态），从海底游到水体中寻找配偶并产卵。研究小组收集到了三条雄性Pectinereis strickrotti 表皮和一条雌性表皮的一部分。成功采集后，研究小组利用这些标本进行了解剖分析，并研究了这种蠕虫的DNA，以确定其在布氏蠕虫家族中的进化关系。这些标本现存于斯克里普斯底栖无脊椎动物收藏馆和哥斯达黎加大学动物博物馆。与大多数布氏虫相比，Pectinereis strickrotti 有几个不同寻常之处。首先，它生活在深海中，而它的大多数进化亲属都生活在较浅的水域中。其次，它的副鳃上覆盖着鳃，而大多数布氏虫通过副鳃吸收氧气，没有真正的鳃的帮助。雄性布袋虫的尾部有大刺，劳斯说这可能与繁殖有关，但还需要进一步研究。最后，由于海底 1000 米（3,280 英尺）处一片漆黑，这种新物种是盲目的。劳斯说，这些蠕虫可能拥有敏锐的嗅觉和触觉，帮助它们在漆黑的世界中航行。Pectinereis strickrotti 的颚很强壮，甚至看起来很可怕，但劳斯说，它们的食性还不清楚，该物种可能以细菌为食，也可能以其他蠕虫等大型动物为食。罗兹说，虽然鉴于其漆黑的栖息地，它的颜色在生活中是一个没有意义的问题，但在阿尔文的灯光下，这种蠕虫看起来是玫瑰色的，这可能是由于其血液的颜色。劳斯说："我们已经花了很多年的时间来命名和描述深海的生物多样性。目前，我们发现的新物种比我们有时间命名和描述的物种还要多。这恰恰说明了深海中还有多少未被发现的生物多样性。我们需要继续探索深海，保护深海。"劳斯和斯克里普斯大学的其他研究人员将于今年晚些时候再次出海，希望能在阿拉斯加和智利沿海的甲烷渗漏区发现更多深海发现。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发现嗅觉和化学感应进化过程中的意外转折

科学家发现嗅觉和化学感应进化过程中的意外转折 "想象一下，在一个世界里，成熟的桃子对一只苍蝇来说尝起来和闻起来都像辛辣的醋，而对另一只苍蝇来说却像一阵夏日的气息，"这项研究的主要作者、伦敦玛丽皇后大学遗传学、基因组学和基础细胞生物学讲师罗曼-阿圭略博士解释说。"我们的研究表明，这不仅是可能的，而且实际上很常见。"研究小组分析了六个不同果蝇物种的五个关键气味检测组织的基因表达模式。这种综合方法使他们能够比以往任何时候都更深入地研究嗅觉的分子基础。一个令人惊讶的发现是"稳定选择"的普遍存在，这种力量使大多数基因在不同世代的表达水平保持不变。然而，在这片稳定的海洋中，研究人员发现数千个基因的表达发生了重大变化，形成了不同苍蝇物种独特的嗅觉景观。化感组织转录组的进化。图片来源：Gwénaëlle Bontonou 等人/《自然通讯阿圭略博士说："这就像是在一片千篇一律的汪洋大海中发现了隐藏的多样性岛屿。基因表达的这些变化告诉我们新气味、新敏感性的进化，甚至是利用气味导航世界的新方法。"这项研究还揭示了两性之间耐人寻味的差异。在果蝇和许多其他动物中，雌雄常常通过不同的嗅觉镜头来感受世界。研究人员在黑腹果蝇的前肢发现了令人惊讶的过量雄性偏向基因表达，这表明这些前肢在雄性特异性气味检测中起着至关重要的作用。这些发现为了解性别差异如何演变以及它们如何影响动物行为开辟了令人兴奋的新途径。它对感官系统如何进化的一般原理提供了宝贵的见解，为了解包括人类在内的其他动物如何感知其化学环境提供了线索。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家首次在考古土壤样本中发现微塑料污染的证据

科学家首次在考古土壤样本中发现微塑料污染的证据 研究小组在七米多深的沉积物中发现了微小的微塑料颗粒，这些样本的年代可以追溯到公元一世纪或二世纪初，发掘时间为 20 世纪 80 年代末。原地保护考古学一直是一代人管理历史遗址的首选方法。然而，研究小组表示，这些发现可能会促使人们重新思考，因为微小的颗粒可能会损害保存下来的遗迹。微塑料是微小的塑料颗粒，从 1 微米（千分之一毫米）到 5 毫米不等。微塑料的来源很广泛，有破碎的较大塑料碎片，也有在塑料制造过程中使用的树脂颗粒，在 2020 年之前，美容产品中经常使用这些颗粒。这项研究发表在《全环境科学》杂志上，由约克大学和赫尔大学共同完成，并得到了教育慈善机构约克考古学会的支持。研究的意义约克大学考古系的约翰-肖菲尔德（John Schofield）教授说："这是一个重要的时刻，它证实了我们本应预料到的事实：以前被认为是原始考古沉积物的地方，调查的时机已经成熟，但事实上却受到了塑料的污染，其中包括 20 世纪 80 年代末采样和储存的沉积物。""我们熟悉海洋和河流中的塑料。但在这里，我们看到我们的历史遗产中含有有毒元素。这种污染在多大程度上损害了这些沉积物的证据价值，以及它们的国家重要性，这就是我们下一步要努力查明的问题"。研究人员在当代和存档样本中发现了 16 种不同的微塑料聚合物类型。资料来源：约克考古学会约克考古学会首席执行官大卫-詹宁斯补充说："我们认为微塑料是一种非常现代的现象，因为我们真正听说微塑料是在最近 20 年，理查德-汤普森教授在 2004 年揭示，自 20 世纪 60 年代以来，随着战后塑料生产的蓬勃发展，微塑料已经在我们的海洋中普遍存在。这项新研究表明，这些微粒已经渗入考古沉积物中，而且与海洋一样，这种情况很可能在类似时期就已经发生，1988 年在约克威灵顿行采集和存档的土壤样本中就发现了这些微粒"。研究在当代样本和存档样本中发现了 16 种不同的微塑料聚合物类型。"考古学关注的是微塑料如何损害考古沉积物的科学价值。我们保存最完好的遗迹例如在铜门发现的维京人遗址在持续1000多年的厌氧水涝环境中，有机材料保存得非常好。微塑料的存在会改变土壤的化学性质，可能会引入导致有机遗骸腐烂的元素。"戴维-詹宁斯补充说："如果是这样的话，就地保护考古可能就不再合适了。"研究小组表示，鉴于这些人造化学物质对考古沉积物的潜在影响，进一步研究微塑料的影响将是考古学家的当务之急。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

日本科学家确定7300年前发生的破纪录的火山喷发

日本科学家确定7300年前发生的破纪录的火山喷发 除了熔岩之外，火山还会喷出大量浮石、灰烬和气体，形成快速流动的气流，即"火成碎屑流"，其沉积物是研究过去火山爆发的宝贵数据来源。对于陆地上的火山，地质学家非常了解火成碎屑流的沉积机制，但沉积物本身很容易因侵蚀而消失。另一方面，对于海洋岛屿上或海岸附近的火山来说，火成碎屑流的沉积过程在很大程度上还不清楚，这一方面是因为与水的相互作用不太清楚，另一方面是因为很难获得可靠的数据，因此数据稀少。由于这些原因，很难估计过去许多火山爆发对气候和历史的影响。人们对巨型破火山口喷发和火山物质沉积过程了解不多，因此也难以估计其规模。神户大学的研究人员利用地震反射勘测来观察沉积结构，并对收集到的沉积物样本进行分析，从而获得了有关喷出物的分布、体积和运输机制的重要信息。资料来源：Shimizu Satoshi研究考察和结果以 SEAMA Nobukazu 和 Shimizu Satoshi 为核心的神户大学研究小组乘坐神户大学拥有的培训船"深海丸"（Fukae Maru，后被新造的"海神丸"取代）出海，在日本九州岛南海岸附近的纪海火山口周围进行了地震成像和沉积物取样。地震反射数据的出色细节揭示了沉积结构，垂直分辨率达 3 米，深度达海底以下数百米。萨摩硫磺岛是纪海火山口边缘的一部分。资料来源：Shimizu Satoshi清水解释说："由于沉积在海中的火山喷出物保存完好，它们记录了火山爆发时的大量信息。通过使用针对这一目标进行优化的地震反射勘测，并对收集到的沉积物进行鉴定，我们能够获得有关喷出物的分布、体积和迁移机制的重要信息。地球科学家在《火山学和地热研究杂志》上发表的文章中报告说，7300 年前的一次火山爆发喷射出大量火山产物（火山灰、浮石等），沉积在火山爆发点周围 4500 多平方公里的区域内。这次火山爆发的浓岩当量体积在 133 至 183 立方公里之间，是科学界已知的全新世（上个冰河时期结束后地球最近 11 700 年的历史）期间发生的最大一次火山爆发。神户大学的地球科学家报告说，这次喷发喷出了133到183立方千米的浓岩当量火山产物（火山灰、浮石等），沉降在喷发地点周围4500多平方公里的区域内，使这次事件成为全新世以来发生的最大一次火山喷发。资料来源：Shimizu Satoshi见解和影响在分析过程中，研究小组证实，海底沉积物和附近岛屿上的沉积物具有相同的来源，从它们在喷发地点周围的分布情况，他们可以明确火成碎屑流与水之间的相互作用。他们注意到，岩浆流的水下部分甚至在上坡时也能传播很远的距离。他们的发现使人们对难以捉摸的火山巨型事件动态有了新的认识，这可能有助于确定其他事件的遗迹以及估计其规模。以 SEAMA Nobukazu 为核心的神户大学研究小组乘坐神户大学拥有的训练船"深江丸"（Fukae Maru，后被新造的"海神丸"取代）出海，在日本九州岛南海岸附近的纪海火山口周围进行了地震成像和沉积物取样。资料来源：神户大学Seama 解释说："大型火山喷发（如现代文明尚未经历的火山喷发）依赖于沉积记录，但由于许多沉积在陆地上的火山喷出物已因侵蚀而消失，因此很难高精度地估算喷发量。但巨型破火山口喷发是地球科学中的一个重要现象，而且由于我们还知道它们影响了全球气候，进而影响了过去的人类历史，因此了解这一现象也具有重要的社会意义。有鉴于此，我们不禁想到，造成一个与现代首都大小相当的火山口的事件，实际上是人类遍布全球以来最大的火山事件。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家在智利阿塔卡马沙漠发现前所未见的微生物地下栖息地

科学家在智利阿塔卡马沙漠发现前所未见的微生物地下栖息地 科学家利用新的 DNA 分析技术在智利阿塔卡马沙漠深处发现了多种微生物生命，为极端环境中的生物多样性提供了见解，并对地外生命研究产生了潜在影响。永盖-普拉亚，智利阿塔卡马沙漠最干旱的地区之一。资料来源：D. Wagner, GFZ这是以新开发的分子 DNA 分析方法为基础的，这种方法可以集中提取和分析细胞内 DNA。这些DNA来自活生物体或休眠生物体的完整细胞，因此可以检测到栖息在深达4.20米的极干旱土壤中的有生命力和潜在活性的微生物群落。这项发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS Nexus）上的研究，扩大了我们对干旱、盐碱和营养缺乏等极端条件下接近生命极限的地区生物多样性的了解。研究结果还对寻找其他星球上的生命有一定意义。沙漠是地球上最大、最脆弱的生态系统之一。虽然那里的条件最恶劣、最危及生命，但却孕育着微生物生命。在没有定期降雨的情况下，微生物利用矿物质和盐分等土壤成分以及大气中的气体作为能量和水分来源，成为调解养分流动的最重要生态成分。"微生物多样性和分布的研究对于充分了解微生物过程在维持沙漠生态系统生态平衡和功能性方面的核心作用至关重要，尤其是在气候变化背景下沙漠生态系统的未来发展方面。"永盖-普拉亚研究遗址：挖掘出的剖面坑和安托法加斯塔大学的实验室手推车。图片来源：L. Horstmann, GFZ智利北部 105000 平方公里的阿塔卡马沙漠被认为是世界上最干旱的炎热沙漠。因此，这里非常适合研究这种栖息地。研究人员已经对水深约一米的浅水区进行了调查。在这里，他们了解到这是一个可以抵御紫外线辐射的利基栖息地，而且这里仍有水源，微生物可以在此繁衍生息。另一方面，迄今为止只有少数研究对沙漠土壤的深层进行了分析。因此，GFZ 地球微生物学组的博士生卢卡斯-霍斯曼（Lucas Horstmann）和博士后研究员丹尼尔-利普斯（Daniel Lipus），以及该组负责人、波茨坦大学地球微生物学和地球生物学教授德克-瓦格纳（Dirk Wagner）领导的研究小组重点研究这些土壤。其他同事来自柏林工业大学和智利安托法加斯塔大学。研究人员希望测试极度干旱的阿塔卡马沙漠深层沉积物是否也能成为特殊微生物的栖息地。研究小组在安托法加斯塔东南约 60 公里处的永盖地区对土壤剖面进行了研究，分析了沿深度剖面的微生物多样性及其与土壤特性的相互作用，该深度剖面既包括台地沉积物，也包括下面的冲积扇沉积物，最深处达 4.2 米。为此，他们挖掘了一个土壤剖面，每隔 10 厘米采集一个土壤样本，深度达 3 米，然后每隔 30 厘米采集一个样本，这些样本被送往德国联邦科学研究中心的实验室进行分析。为了检测样本中的生命痕迹，科学家们使用了德克-瓦格纳（Dirk Wagner）等人在德国科学研究基金会（GFZ）开发的分子 DNA 分析新技术：使用一种特殊的提取方法，可以从样本中只过滤出细胞内 DNA，即来自完整和潜在活性细胞的 DNA。为此需要使用各种化学试剂、离心机和过滤器。瓦格纳强调说："这种方法对极端环境中微生物多样性的研究是一个重大改进，因为它有效地排除了死细胞 DNA 产生的偏差，即使由于生物量较低而达到其他方法的检测极限时，仍能提供有效数据。"通过对样本进行细胞内 DNA 提取和随后的基因测序，研究人员能够鉴定出深度达 4.2 米的潜在微生物。在上层 80 厘米处，他们主要发现了属于固着菌门的微生物，但它们的数量随着深度的增加而减少，可溶性盐的含量也随之增加。研究人员猜测，高浓度盐分和日益缺水也可能是导致微生物在沙丘沉积物下部停止定殖的原因。在这方面，他们的研究结果与之前的研究结果是一致的。然而，霍斯特曼和瓦格纳的研究小组再次在两米以下的冲积扇沉积层中发现了一个微生物群落。该群落比地表群落更加多样化，很可能与地表完全隔离。它主要由属于放线菌门的细菌组成，放线菌门是一个具有特殊成员的群体，通常存在于干燥或原始的土壤中。古剖面上部。资料来源：D. Wagner, GFZ这些微生物的存在可能与水泡石膏的存在有关，水泡石膏可溶解成无水石膏，从而提供另一种水源。本研究中观察到的生物属于可利用氢气等痕量气体作为能量来源，利用二氧化碳作为碳源进行生长的物种。第一作者卢卡斯-霍尔曼（Lucas Hormann）说："这种类型的新陈代谢被称为化学溶解自养，其他研究表明，它对有机物作为碳源极其有限的极干旱土壤非常重要。因此，对于本研究中调查的孤立的地下壁龛来说，它也可能是必不可少的。"总结与展望：令人惊叹的沙漠生物多样性及其对地外生命的影响霍斯特曼总结道："这个地下群落在两米深以下的冲积扇沉积物中茁壮成长，显示出惊人的多样性和生态稳定性，它的发现挑战了我们目前对沙漠生态系统的认识。"作者认为，该群落可能早在 1.9 万年前就已在土壤中定植，当时土壤还未被洼地沉积物掩埋，他们还假设该群落可能会继续向下延伸一段未知的距离，这代表了超干旱沙漠土壤中以前未知的深层生物圈。合著者德克-瓦格纳（Dirk Wagner）说："鉴于旱地在地球上的广泛分布，在以前未开发的地下土壤中存在潜在的碳结合群落，不仅对沙漠中的生物多样性，而且对全球范围的元素循环都有深远影响。这表明这些生境的重要性至今仍被低估。这也强调了地表下栖息地对于未来全面了解沙漠生态系统的重要性"。研究人员强调，这项研究的结果不仅对我们的地球有影响，而且也与正在进行的关于在其他行星上寻找生命的讨论有关："火星上存在类似于冲积扇沉积物中的石膏沉积物，这对天体生物学具有重大意义。这些地表下群落与阿塔卡马的石膏基质的联系可能会提供进一步的证据，证明火星上的石膏沉积不仅表明过去可能存在液态水，而且还可能成为目前微生物生命的宜居环境。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

: 澳大利亚科学家超级蠕虫能靠消化泡沫塑料（聚苯乙烯）为生。超级蠕虫是大麦虫（Zophobas morio）在幼虫阶段的俗称。

-- : 澳大利亚科学家超级蠕虫能靠消化泡沫塑料（聚苯乙烯）为生。超级蠕虫是大麦虫（Zophobas morio）在幼虫阶段的俗称。发表在《Microbial Genomics》期刊上。研究人员将这一发现视为找到能用于回收泡沫塑料的天然酶的第一步。由于塑料污染日益严重，过去几年全球科学家一直在尝试寻找能消化塑料的微生物。聚苯乙烯是最常见的塑料之一，占到了非纤维塑料总产量的 -%。在试验中研究人员将蠕虫分为三组，喂食不同的食物：麦麸、聚苯乙烯或极少量食物。以聚苯乙烯为食的蠕虫不如吃麦麸的蠕虫健康，且对肠道微生物有不利影响。也就是说，它们能消化聚苯乙烯，但也要付出代价。研究人员接下来就是识别出消化聚苯乙烯的酶，并对其进行强化以用于未来使用。