科学家在千分之一的特例中发现一种濒危鲨鱼是温血体质

科学家在千分之一的特例中发现一种濒危鲨鱼是温血体质一个研究小组的惊人发现是，姥鲨与大白鲨、鲭鲨和金枪鱼一样，都是区域性内温动物--其核心体温高于它们栖息的水域。图片来源：GregSkomal/NOAA渔业局相反，这些鲨鱼会像大白鲨、鲭鲨和金枪鱼等海洋中最健壮的游泳健将一样，保持身体核心区域的温度高于水温。后者是所谓的"区域性内温动物"，它们都游得很快，是食物链顶端的顶级掠食者。长期以来，科学家们一直认为，它们的保暖能力有助于这种运动型捕食生活方式，而进化也塑造了它们的生理结构，以满足它们的需求。然而，由都柏林圣三一学院的研究人员领导的一个国际研究小组现在证明，性情温和、以浮游生物为食的姥鲨也是区域性内温动物，尽管它们的生活方式与白鲨和金枪鱼截然不同。这一惊人的发现不仅对保护姥鲨有意义，还提出了大量生态和进化方面的问题。三一学院自然科学系博士生海莉-多尔顿（HaleyDolton）是这项研究的主要作者，她的研究成果刚刚发表在国际期刊《濒危物种研究》上。她说："姥鲨是一个很好的例子，说明我们对鲨鱼物种总体上了解甚少。对于这种世界上第二大的鱼类--如此巨大、富有魅力的动物，大多数人都能认出它--我们仍有很多东西需要了解，这恰恰凸显了研究人员所面临的挑战，即如何收集有关物种的信息，以帮助制定有效的保护战略。"去年，长鼻鲨在爱尔兰水域获得了法律保护，上个世纪，该物种在整个东北大西洋的数量大幅下降。但它们在未来仍然面临着许多挑战。海利-多尔顿（HaleyDolton）补充说："人们认为，区域性内温鱼类需要消耗更多的能量，可能会对海洋变暖做出与其他鱼类不同的反应。因此，我们还需要做更多的工作，来研究这些关于濒危物种的新发现可能会如何改变之前关于它们的新陈代谢或在气候危机期间可能发生的分布变化的假设。希望此类研究能继续推动有效保护爱尔兰水域及更远海域中这些不可思议的动物所需的动力"。为了取得这一发现，研究小组（包括来自比勒陀利亚大学、海洋生物协会、贝尔法斯特女王大学、伦敦动物学会、南安普顿大学和曼氏姥鲨观察组织的科学家）首先对被冲到爱尔兰和英国的姥鲨尸体进行了解剖。他们发现，姥鲨的巡航游泳肌肉位于身体深处，这在白鲨和金枪鱼身上可以看到；而在大多数鱼类身上，这种"红色"肌肉位于动物外部。他们还发现姥鲨的心脏肌肉发达，可能有助于产生高血压和高流量。大多数鱼类的心脏相对"海绵状"，而姥鲨的心脏则是典型的区域性内温物种。接下来，研究小组设计了一种新的低影响标签方法，用于记录爱尔兰科克郡海岸自由游动的姥鲨的体温。研究人员能够靠近8米（26英尺）远的姥鲨安全地部署标签，标签在皮下记录肌肉温度长达12小时，然后标签自动从动物身上脱落，由研究人员收集。这些标签显示，姥鲨的肌肉温度一直高于水温，而且几乎与它们在该地区体温较高的掠食性近亲的体温完全相同。三一学院自然科学系助理教授尼古拉斯-佩恩是这项研究的资深作者。他说："这些结果为我们认识鱼类的形式与功能提供了一个有趣的新视角，因为直到现在，我们还认为只有生活在海洋食物网高位的顶级掠食性物种才发展出区域性温血，现在我们发现了一种以微小浮游生物为食的物种，但也具有这些相当不常见的区域性内温特征，因此我们可能不得不调整我们对这些动物的这种生理创新的优势的假设。这有点像突然发现牛有翅膀一样"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374179.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374179.htm

科学家现开始通过空中视角对虎鲸捕杀大白鲨展开研究

科学家现开始通过空中视角对虎鲸捕杀大白鲨展开研究此前，我们已经听说过虎鲸如何在南非猎杀大白鲨。虽然科学家们的研究结果是基于对鲨鱼尸体的检查，但他们现在通过分析捕猎行动中的空中视频获得了新的见解。来自南非DyerIsland保护信托基金的研究人员先前发表了在南非甘斯拜海岸进行的为期五年半的研究结果，在此期间，他们追踪到14条贴有标签的大白鲨逃离了有虎鲸存在的地区。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324129.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1324129.htm

珊瑚为什么会发光？科学家终于揭开谜团

珊瑚为什么会发光？科学家终于揭开谜团特拉维夫大学与斯坦哈特自然历史博物馆和埃拉特大学间海洋科学研究所联合进行的一项最新研究首次确定，在深海珊瑚礁中，珊瑚表现出发光的颜色（荧光）的神奇现象是为了作为一种诱捕猎物的机制。该研究表明，珊瑚所捕食的海洋生物会被荧光的颜色所吸引。来自特拉维夫大学动物学学院和斯坦哈特自然历史博物馆的YossiLoya教授监督了这项研究，该研究由OrBen-Zvi博士、YoavLindemann和GalEyal博士领导。据研究人员说，水生生物的发光能力长期以来一直吸引着科学家和那些热爱大自然的人。这种现象经常发生在产生珊瑚礁的珊瑚中，其生物学作用一直存在激烈的争议。多年来，人们探索了各种可能性，包括：这种现象是否能抵御辐射？提高光合作用？抗氧化剂的活性？?根据最新的研究，珊瑚的荧光实际上是对猎物的一种引诱。在这项研究中，研究人员对他们的假设进行了测试；为此，他们首先试图确定浮游生物（在海中随水流漂流的小生物）是否被荧光吸引，无论是在实验室还是在海上。然后，在实验室里，研究人员量化了中光珊瑚（生活在浅层珊瑚礁区和海洋深层完全黑暗区之间的珊瑚）的捕食能力，这些珊瑚表现出不同的荧光外观。为了测试浮游生物对荧光的潜在吸引力，研究人员特别使用了甲壳类动物Artemiasalina，它被用于许多实验以及珊瑚的食物。研究人员注意到，当甲壳动物在绿色或橙色的荧光目标与透明的"对照"目标之间进行选择时，它们显示出对荧光目标的明显偏好。此外，当甲壳动物在两个透明目标之间进行选择时，它们的选择被观察到在实验装置中是随机分布的。在所有的实验室实验中，甲壳类动物大量表现出对荧光信号的优先吸引。当使用来自红海的本地甲壳类动物时，也出现了类似的结果。然而，与甲壳类动物不同，不被认为是珊瑚猎物的鱼类并没有表现出这些趋势，而是普遍避开荧光目标，特别是橙色目标。在研究的第二阶段，实验是在珊瑚的自然栖息地进行的，大约在40米深的海里，荧光陷阱（包括绿色和橙色）吸引的浮游生物是透明陷阱的两倍。OrBen-Zvi博士说：“我们在大海深处进行了一项实验，以研究在深水中存在的自然水流和光照条件下，不同的自然浮游生物集合对荧光的可能吸引力。由于荧光主要由蓝光（海洋深处的光）‘激活’，在这些深度，荧光被自然照亮，实验中出现的数据是明确的，与实验室的实验相似。”在研究的最后一部分，研究人员检查了在埃拉特湾45米深处收集到的中生代珊瑚的捕食率，发现显示绿色荧光的珊瑚享有的捕食率比显示黄色荧光的珊瑚高25%。Loya教授表示：“许多珊瑚显示出荧光的颜色图案，突出了它们的嘴或触角尖端，这一事实支持了荧光，就像生物发光（通过化学反应产生的光），作为一种吸引猎物的机制。该研究证明，珊瑚发光和五颜六色的外观可以作为一种诱饵，将游泳的浮游生物吸引到地面上的捕食者，如珊瑚，特别是在珊瑚需要其他能量来源来补充或替代光合作用（...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310155.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1310155.htm

科学家们在大澳洲湾发现一个“缺失环节”

科学家们在大澳洲湾发现一个“缺失环节”海洋学家已经进一步了解了大澳洲湾(GreatAustralianBright)东部地区全年存在的海洋捕食者的原因--包括吸引笼中潜水者及受大白鲨启发的电影制片人的几种鲸鱼和白鲨。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1317751.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1317751.htm

科学家通过对40多万块化石的分析解开困惑人们200年的生物多样性之谜

科学家通过对40多万块化石的分析解开困惑人们200年的生物多样性之谜研究人员利用近50万块化石解决了一个有200年历史的科学之谜：为什么不同物种的数量在赤道附近最多，而向极地地区稳步减少。这一结果--今天（2023年2月15日）发表在《自然》杂志上--对生物多样性是如何在漫长的时间尺度上产生的，以及气候变化如何影响全球物种的丰富性给出了宝贵的见解。人们早就知道，在海洋和陆地系统中，物种（包括动物、植物和单细胞生物）显示出一个"纬度多样性梯度"，生物多样性在赤道达到顶峰。但是直到现在，有限的化石数据使研究人员无法彻底调查这种多样性梯度最初是如何产生的。在这项新的研究中，牛津大学、利兹大学和布里斯托尔大学的研究人员使用了一组叫做浮游有孔虫的单细胞海洋浮游生物。该小组分析了全球化石数据库中的434113个条目，涵盖了过去的4000万年。然后他们调查了物种数量在时间和空间上的关系，以及纬度多样性梯度的潜在驱动因素，如海面温度和海洋盐度水平。主要发现有：现代的纬度多样性梯度大约在3400万年前首次开始出现，因为地球开始从一个较温暖的气候过渡到较冷的气候。这个梯度最初仍然很浅，直到大约1500-1000万年前，它才明显变陡。这与全球降温的显著增加相吻合。浮游有孔虫的丰富度高峰出现在4000-2000万年前的高纬度地区。然而，到大约1800万年前，丰富度的峰值转移到纬度10°到20°之间，与今天观察到的多样性模式一致。物种丰富度与海面温度之间存在着强烈的正相关关系--无论是在特定地点的时间模型，还是在特定时间的不同地点。物种丰富度与温跃层的强度之间也有正相关关系：温跃层是存在于海洋表面较暖的混合水和下面较冷的深水之间的温度梯度。据研究人员说，这些结果表明，现代浮游有孔虫的物种丰富度分布可以用过去1500万年中从赤道到两极的纬度温度梯度变陡来解释。与高纬度地区相比，这可能在热带地区的水体中开辟了更多的生态位，促进了更大的物种进化率。为了验证这一假设，研究人员调查了现代浮游有孔虫物种在垂直水柱中不同深度的生活状况。他们发现，在靠近赤道的低纬度地区，与高纬度地区相比，今天的物种在水柱中的垂直分布更为均匀。浮游有孔虫物种GlobigerinellaadaMSI的外壳的扫描电子显微镜图像。这个标本是在GLOW巡航中从西南印度洋的海底沉积物中收集的这表明，现代多样性梯度的一个关键驱动因素是，从1500万年开始，低纬度和高纬度地区之间以及水体内部的海面温度差异明显增加。热带地区较温暖的水域能够支持更广泛的不同温度的生境和垂直水柱内的生态位，鼓励更多的物种进化。今天的热带地区比过去温暖时期（如始新世和中新世）的热带地区更丰富，当时海洋中几乎没有垂直的温度梯度，这一事实就证明了这一点。此外，高纬度地区海水温度的降低可能导致许多地区的物种种群灭绝，从而造成了现代的多样性梯度。图表显示在地球历史的不同时期，不同的浮游有孔虫物种的数量是如何随纬度变化的。资料来源：Fenton等人，《自然》2023年浮游有孔虫起源于早至中侏罗纪时期（大约1.7亿年前）。它们在世界各地的海洋中被发现--从极地到赤道--并在海洋的上层两公里处占据一系列的生态位。由于它们产生坚硬的外壳，因此可以大量保存下来。浮游有孔虫在全球范围内的丰富数量和它们在过去6600万年的特殊化石记录使它们成为这项研究的理想群体。该研究的主要作者ErinSaupe博士（牛津大学地球科学系）说。"通过解决生物多样性的空间模式如何在深层时间中变化，我们提供了宝贵的信息，对于理解生物多样性如何在地质时间尺度上产生和维持至关重要，这超出了现代生态学研究的范围。"浮游有孔虫（右下）的光镜图像，它被延伸到周围环境中的细胞质细线所包围。这个活标本是最近在GLOW巡航中从西南印度洋的水中采集的。资料来源：TracyAze,利兹大学该研究的共同作者TracyAze副教授（利兹大学地球与环境学院）补充说："尽管它们小到可以装在针头上，但浮游有孔虫拥有科学上已知的最完整的物种级化石记录。我们的研究建立在60年的深海样本收集和研究科学家对数十万个标本的辛勤计数和记录之上。能够产生关于物种分布的驱动因素的如此重要的结果，并为这个美妙的化石档案伸张正义，真是太棒了"。研究报告的共同作者、布里斯托尔大学地理科学系的高级研究助理AlexFarnsworth博士说。"了解为什么在古代历史中，靠近赤道的物种更加多样和丰富，而靠近两极的物种则较少，这可以让人们了解海洋物种，如浮游生物，在未来可能做出的反应。这些微小的单细胞生物是海洋食物链中的一个重要环节，因此研究它们对不断变化的气候的反应可能有助于我们更好地预测随着气候变化的不断发生，温度继续变暖，它们将可能受到怎样的影响。这对海洋食物网，如鱼类和水生哺乳动物，如海豹和鲸鱼，有潜在的巨大影响，并可用于告知未来保护海洋生物和保护生物多样性的措施。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344583.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344583.htm

科学家发现植物枝条可以再生的秘密

科学家发现植物枝条可以再生的秘密在细胞尺度上，SAM的形成受到正向或负向调节因子（基因/蛋白质分子）的严格控制，这些调节因子可分别诱导或限制芽的再生。但是，哪些分子参与其中？是否还有其他调控层尚未被发现？为了寻求上述问题的答案，日本奈良科学技术研究所（NAIST）领导的一个研究小组对基因研究中常用的拟南芥进行了研究。他们的研究成果发表在《科学进展》（ScienceAdvances）上，发现并描述了芽再生的一个关键负调控因子。他们证明了WUSCHEL-RELATEDHOMEOBOX13（WOX13）基因及其蛋白质如何通过作为转录（RNA水平）抑制因子促进胼胝体细胞的非聚合（不分裂）功能，从而影响再生效率。"寻找提高植物嫩枝再生效率的策略由来已久。然而，由于相关的调控机制尚不明确，研究进展一直受阻。"这项研究的主要研究者池内桃子（MomokoIkeuchi）解释说："我们的研究通过定义一种新的细胞命运规范途径填补了这一空白。"相互抑制的WOX13和WUS在多能胼胝体细胞的细胞命运规范中发挥关键作用。胼胝体细胞群中WOX13和WUS的调控机制（左）和空间表达模式（右）示意图。图片来源：MomokoIkeuchi她的团队之前的研究已经确定了WOX13在移植后组织修复和器官粘附中的作用。因此，他们利用两步组织培养系统，首先测试了该基因在控制拟南芥wox13突变体（WOX13功能障碍植物）芽再生中的潜在作用。表型和成像分析表明，缺乏WOX13的植株芽再生速度加快（快3天），而诱导WOX13表达后，芽再生速度减慢。此外，在正常植株中，WOX13在SAM中的局部表达水平降低。这些发现表明，WOX13可以负向调节嫩枝再生。为了验证他们的研究结果，研究人员在多个时间点使用RNA测序对wox13突变体和野生型（正常）植物进行了比较。在胼胝体诱导条件下，WOX13的缺失并没有显著改变拟南芥的基因表达。然而，芽诱导条件显著增强了WOX13突变所诱导的改变，导致芽分生组织调节基因上调。有趣的是，这些基因在突变植株过表达WOX13的24小时内受到抑制。总之，他们发现WOX13在抑制芽分生组织调节基因子集的同时，还直接激活了参与细胞扩增和细胞分化的细胞壁修饰基因。随后基于Quartz-Seq2的单细胞RNA测序（scRNA-seq）证实了WOX13在指定多能胼胝体细胞命运方面的关键作用。这项研究强调，与其他已知的嫩枝再生负调控因子不同，WOX13只阻止了从胼胝体向SAM的转变，它通过促进获得替代命运来抑制SAM的形成。它通过与调控因子WUS之间的相互抑制调控回路来实现这种抑制作用，通过转录抑制WUS和其他SAM调控因子以及诱导细胞壁修饰因子来促进非髓质细胞命运。因此，WOX13是再生效率的主要调控因子。"我们的研究结果表明，敲除WOX13可以促进芽命运的获得，并提高芽的调节效率。这意味着WOX13基因敲除可作为农业和园艺的一种工具，促进组织培养介导的作物新芽再生。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381155.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381155.htm