海洋生物学家在海底热液喷口与锰结核区发现意想不到的生物多样性

海洋生物学家在海底热液喷口与锰结核区发现意想不到的生物多样性 科学家们通过对海洋物种的详细收集和 DNA 分析，发现了深海环境，特别是热液喷口和锰结核周围意想不到的生物多样性。这些发现表明，结核内存在孤立和独特的物种以及潜在的生殖栖息地，凸显了这些区域的生态重要性。海洋生态学家萨宾-戈尔纳（Sabine Gollner）强调，鉴于这些独特物种面临灭绝的高风险，在考虑深海采矿时必须谨慎。图为海底锰结核区。资料来源：ROV KIEL6000 GEOMARNIOZ的海洋生态学家萨宾-高尔纳（Sabine Gollner）说："这项研究再次表明，在允许对这些栖息地中的矿物进行商业性深海开采之前，我们应该非常谨慎。"隔离动物在她的博士研究中，迪亚兹-雷西奥-洛伦佐研究了她在汤加岛附近澳大利亚和太平洋板块交界处的劳盆地热液喷口收集到的桡足类。她利用大型水下机器人，采集了大量这种在这些栖息地中占主导地位的虾类小动物。这些样本是从一个盆地内的不同地点采集的。通过DNA分析，她发现不同的种群生活在彼此隔离的环境中，种群之间几乎没有互动。在更远的盆地，她采集到了看起来相同的标本，但根据其 DNA 的组成，它们甚至应该被视为不同的物种。Coral Diaz-Recio Lorenzo（中）与法国潜水器 Nautile 一起潜水，从热液喷口采集样本。船只：Porquois Pas?图片来源：Christophe Brandily在结核上生活她研究的第二部分涉及从克拉里昂-克利珀顿区采集的锰结核样本，这是太平洋四五千米深处的一个大区域。她发现，在这些结核中，通常可以发现 10 到 15 个线虫、桡足类动物和其他动物个体，有时甚至超过 200 个。其中许多动物似乎是结核特有的，因为在这些结核周围采集的沉积物样本中没有发现它们。一些动物甚至可能将结核作为繁殖的栖息地，因为 Diaz-Recio Lorenzo 在结核内发现了虫卵。NIOZ 海洋生态学家萨宾-高尔纳（Sabine Gollner）是迪亚兹-雷西奥-洛伦佐博士研究的共同发起人，她对热液喷口周围和锰结核中发现的生命的独特性和多样性感到非常惊讶。"所研究的地点都是目前正在勘探矿物的区域。但这项研究表明，对于未来可能进行的深海采矿，我们应该格外小心，因为这些独特的物种有很高的灭绝风险"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究人员发现卫生棉条含有有毒金属铅和砷

研究人员发现卫生棉条含有有毒金属铅和砷 研究人员在美国和欧洲广泛使用的卫生棉条中发现了包括铅和砷在内的十多种金属，而这些产品可能有数百万人在使用。根据本周发表在《 Environmental International 》杂志上的研究，从 14 个不同品牌测试的 30 条卫生棉条中都发现了铅。而暴露在铅环境中可导致神经损伤。加州大学伯克利分校公共卫生学院的博士后学者、该研究的主要作者珍妮・希尔斯顿说，这是第一篇测量卫生棉条中金属浓度的论文。

木卫二适合人类居住吗？朱诺号探测器测量了它的氧气含量

木卫二适合人类居住吗？朱诺号探测器测量了它的氧气含量 SwRI 科学家首次利用木星极光分布实验（JADE）仪器明确探测到木星最大卫星之一木卫二大气中的氧气和氢气。美国国家航空航天局的朱诺号宇宙飞船在2022年飞越木卫二时，利用其SwRI开发的仪器进行了测量。图片来源：NASA/JPL-Caltech美国国家航空航天局（NASA）的"朱诺"号宇宙飞船直接测量了木星最大卫星之一"木卫二"大气中带电的氧和氢分子。根据一项由 SwRI 科学家共同撰写、普林斯顿大学领导的新研究，这些观测结果为木卫二地下海洋的潜在含氧量提供了关键制约因素。"这些发现对木卫二星的潜在宜居性有直接影响，"朱诺号首席研究员、该研究的合著者之一、瑞典科学研究院的斯科特-博尔顿（Scott Bolton）博士说。"这项研究首次对木卫二大气中的水成分进行了直接的现场测量，为我们提供了一个可以支持木卫二宜居性的狭窄范围。"2022 年，朱诺号完成了对木卫二的飞越，最接近月球的距离为 352 公里。朱诺号上搭载的由 SwRI 研发的"木卫二极光分布实验"（JADE）仪器检测到大量带电分子氧和氢从大气层中流失。SwRI 工作人员科学家兼共同作者罗伯特-埃伯特博士说："我们首次能够通过原位测量明确探测到氢和氧，并进一步证实木卫二的大气层主要由氢分子和氧分子组成。"这幅插图显示了来自木星的带电粒子撞击木卫二表面，将冰冻的水分子分裂成氧分子和氢分子。科学家认为，这些新生成的氧气体中的一部分可能会迁移到月球的地表下海洋中，如插图所示。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU这些分子的来源被认为是木卫二表面的水冰。木星肆虐的辐射破坏了H2O的分子键，留下了氧和氢。较重的氧分子更多地被限制在地表或近地表的大气层中，而较轻的氢主要逃逸到大气层内外。冰中产生的氧气要么从大气中流失，要么被封存在地表。保留在木卫二冰层中的氧气可能会进入其地下海洋，成为新陈代谢能量的可能来源。"木卫二的冰壳可以吸收辐射，保护下面的海洋。这种吸收也会在冰内产生氧气，因此在某种程度上，冰壳就像是木卫二的肺，为海洋提供了潜在的氧气来源，"该研究的第一作者、普林斯顿大学研究学者贾米-萨雷博士说。"我们将木卫二目前的氧气总产量限制在每秒12千克左右。在'朱诺'号之前，之前的估计值从每秒几公斤到每秒超过1000公斤不等。这些发现明确无误地证明，木卫二表面在持续不断地产生氧气，只是比我们预期的要低很多。""我们设计JADE的目的是测量产生木星极光的带电粒子。飞越木卫二不是朱诺号主要任务的一部分。JADE是为在高辐射环境中工作而设计的，但不一定是木卫二的环境，因为木卫二经常受到高水平辐射的轰击。尽管如此，该仪器还是表现出色"。SwRI 科学家首次利用木星极光分布实验（JADE）仪器明确探测到木星最大卫星之一木卫二大气中的氧气和氢气。美国国家航空航天局的朱诺号宇宙飞船在2022年飞越木卫二时使用了该研究所开发的仪器进行了测量。图片来源：NASA/JPL/亚利桑那大学新的测量结果有助于加深对木卫二及其环境的了解，为建立更新、更精确的模型打开了大门。例如，这项研究对木卫二表面产生的氧气量进行了新的估算，可以为今后有关其地下海洋和潜在宜居性的研究提供信息。由于这些观测首次对木卫二附近的带电粒子成分进行了测量，它们为了解卫星与其环境之间复杂的相互作用提供了一个重要的新窗口。"木卫二是一个迷人的天体，因为科学家确信其内部存在液态海洋，"埃伯特说。"水对于生命的存在非常重要，可以在具有不同特征的天体中或天体上发现水。木卫二是在太阳系内寻找水的好地方。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

Science：新的成像方法揭示了氧气在大脑中的旅程

Science：新的成像方法揭示了氧气在大脑中的旅程 发表在《科学》(Science)杂志上的一项新的生物发光成像技术，创造了非常详细、视觉上引人注目的小鼠大脑中氧气运动的图像。这种方法很容易被其他实验室复制，它将使研究人员能够更精确地研究缺氧的形式，比如中风或心脏病发作时大脑部分缺氧。这项研究已经深入了解了为什么久坐不动的生活方式会增加患阿尔茨海默病等疾病的风险。“这项研究表明，我们可以连续监测大脑大范围内氧浓度的变化，”罗切斯特大学和哥本哈根大学转化神经医学中心的联合主任Maiken Nedergaard说。Maiken Nedergaard说:“这为我们提供了一个更详细的图像，实时了解大脑中发生了什么，使我们能够识别以前未被发现的暂时缺氧区域，这反映了血液流动的变化，可能引发神经功能障碍。”萤火虫和偶然的科学这种新方法使用了发光蛋白，这是在萤火虫中发现的生物发光蛋白的化学表亲。这些已被用于癌症研究的蛋白质，利用一种病毒向细胞传递指令，以酶的形式产生发光蛋白质。当这种酶遇到它的底物furimazine时，化学反应就会产生光。像许多重要的科学发现一样，利用这个过程来成像大脑中的氧气是偶然发现的。哥本哈根大学转化神经科学中心的助理教授Felix Beinlich最初打算用发光蛋白来测量大脑中的钙活性。很明显，蛋白质生产过程中出现了错误，导致了长达数月的研究延迟。当Felix Beinlich等待制造商的新一批产品时，他决定继续进行实验，以测试和优化监测系统。这种病毒被用来向星形胶质细胞传递产生酶的指令，星形胶质细胞是大脑中普遍存在的支持细胞，维持神经元的健康和信号功能，这种底物被直接注射到大脑中。这些记录揭示了生物发光强度波动的活动，研究人员怀疑这反映了氧气的存在和浓度，后来证实了这一点。Felix Beinlich说:“在这种情况下，化学反应依赖于氧气，所以当有酶、底物和氧气时，系统就开始发光。”虽然现有的氧气监测技术只能提供大脑一小块区域的信息，但研究人员可以实时观察到小鼠的整个大脑皮层。生物发光的强度与氧气的浓度相对应，研究人员通过改变动物呼吸的空气中的氧气量来证明这一点。光强度的变化也与感觉处理相对应。例如，当一股空气刺激老鼠的胡须时，研究人员可以看到大脑相应的感觉区域亮了起来。“缺氧口袋”可能预示着老年痴呆症的风险大脑在没有氧气的情况下无法存活很长时间，中风或心脏病发作后迅速造成的神经损伤就证明了这一点。但是，当大脑的一小部分短暂缺氧时会发生什么呢?直到Nedergaard实验室的研究小组开始仔细研究新的录音，这个问题才被研究人员提出。在监测小鼠的过程中，研究人员观察到，大脑的特定微小区域会间歇性地变暗，有时会持续几秒钟，这意味着氧气供应被切断。氧气通过一个由动脉和毛细血管组成的巨大网络在大脑中循环，毛细血管渗透到脑组织中。??通过一系列实验，研究人员能够确定氧气被拒绝是由于毛细血管阻塞，当白细胞暂时阻塞微血管并阻止携带氧气的红细胞通过时，就会发生这种情况。研究人员将这些区域命名为“缺氧口袋”，与小鼠活动时相比，它们在静息状态下的大脑中更为普遍。毛细血管停滞被认为随着年龄的增长而增加，并在阿尔茨海默病模型中观察到。Maiken Nedergaard说:“我们可以研究一系列与大脑缺氧相关的疾病，包括阿尔茨海默氏症、血管性痴呆和长期COVID，以及久坐不动的生活方式、衰老、高血压和其他因素如何导致这些疾病。”“它还提供了一种工具来测试不同的药物和运动类型，这些药物和运动可以改善血管健康，减缓痴呆症的发展。” ... PC版： 手机版：

科学家发现海底大地震影响海沟地形变化的直接证据

科学家发现海底大地震影响海沟地形变化的直接证据 该垂直悬崖由沉积在日本海沟底部的软泥组成，在 2011 年特大地震中被抬升了约 60 米。这是首次观测到并直观记录海沟型地震的断层疤痕。资料来源：新潟大学之前从海面上进行的水深测量显示，该山脊之前并不存在，只是在大地震之后才出现的，其东侧还伴有断层。因此，他和甲板上的同事得出结论，悬崖是断层共震运动的表面表现。悬崖由未固结的软泥组成。比悬崖更低的斜坡被大量的软泥块碎屑占据，这些碎屑显然来自悬崖。在悬崖和碎屑块上观察到的尖锐断裂面和棱角分明的边缘表明，在软泥发生塑性流动之前，应力迅速增加，使软泥断裂，从而支持了悬崖的同震起源。载具穿越断层脊，利用声学应答器和压力计精确测量地形。山脊的高度和隆起量都表明，日本海沟断层的同震滑移量高达 80-120 米（数值取决于假定的底层断层倾角）。该潜水器能够潜入世界上最深的海底 11,000 米，因此被称为"全深度潜水器"。它使研究人员能够在大地震发生 10 多年后首次接近震中地区的日本海沟海底。如果没有使用这台潜水器进行现场观测，就不可能发现超深海中的断层疤痕。资料来源：新潟大学这一估计值大于之前对海沟轴线西侧斜坡下断层滑移的估计值（约 65 米）。他们认为，海沟内断层滑移过大的原因是太平洋俯冲板块顶面不平整，改变了断层的几何形状和稳定性，导致断层滑移局部增强。2011 年特大地震是日本本州岛东北部（鄂霍次克板块）与俯冲太平洋板块之间的板块边界断层断裂和滑动造成的。地震发生后，许多大地测量和地球物理研究提出，这种共震断层运动很可能传播到了海沟。由于近地表断层运动造成的地形变化是引发海啸的主要原因之一，因此准确了解深海海沟在 2011 年海沟型地震发生时的情况非常重要。然而，由于水深很深，没有潜水器（载人或遥控潜水器）能够进入日本海沟底部。该研究首次观测、直观记录并精确测量了一次海沟型特大地震造成的海沟地形变化（包括断层崖）。这些研究结果将有助于我们了解海沟型地震引发海啸的成因和危害。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现海底成了塑料污染的“水库” 预估数量多达1100万吨

研究发现海底成了塑料污染的“水库” 预估数量多达1100万吨 CSIRO的高级研究科学家丹尼斯・哈德斯蒂博士说，这是第一次估计有多少塑料垃圾最终在海底堆积，然后被分解成更小的碎片，混合到海洋沉积物中。图/CSIRO哈德斯蒂博士说:“我们知道，每年有数百万吨塑料垃圾进入我们的海洋，但我们不知道的是，这些污染中有多少最终进入了海底。”“我们发现海底已经成为大多数塑料污染的休息地或水库，估计有300万至1100万吨塑料沉入海底。”“虽然之前对海底的微塑料有过估计，但这项研究关注的是更大的物品，从网和杯子到塑料袋，以及介于两者之间的一切。”领导这项研究的多伦多大学博士研究生Alice Zhu女士表示，“根据最近的估计，海底塑料污染的估计可能是海洋表面漂浮塑料量的100倍。海洋表面是塑料的临时安息地，所以如果我们能阻止塑料进入海洋，塑料的数量就会减少。”“然而，我们的研究发现，塑料将继续最终进入深海，成为海洋塑料污染的永久归宿或沉没地。”科学数据用于建立两个预测模型来估计海底塑料的数量和分布――一个基于远程操作车辆(rov)的数据，另一个基于底部拖网的数据。根据ROV数据，估计海底有300万至1100万吨塑料污染。ROV的结果还显示，塑料团块聚集在大陆周围――全球海底预测的塑料团块中约有一半(46%)位于200米深度以上。从200米到11000米的海洋深度包含了剩余的预测塑料质量(54%)。尽管内陆和沿海海域的面积比海洋小得多(分别占地球面积的11%和56%)，但据预测，这些地区的塑料质量与海底其他地方一样多。“这些发现有助于填补长期以来关于塑料在海洋环境中的行为的知识空白。了解塑料在深海中运输和积累背后的驱动力，将有助于为减少来源和环境修复工作提供信息，从而降低塑料污染可能对海洋生物造成的风险。” ... PC版： 手机版：