4.5亿年前的钻石揭示地球演变的秘密

4.5亿年前的钻石揭示地球演变的秘密形成于6.5亿至4.5亿年前的超深层钻石展示了大陆是如何发展和移动的。对从巴西和西非矿山挖掘出的古老超深层钻石的分析揭示了地球上复杂生命早期演化过程中大陆演化和移动背后以前未知的机制。这些钻石形成于距今6.5亿至4.5亿年前的冈瓦纳超级大陆的底部，经过一个国际专家小组的分析，显示了冈瓦纳等超级大陆是如何形成、稳定以及如何在地球上移动的。参与这项研究的威茨地球科学学院的卡伦-斯密特博士说："超深层钻石极为罕见，我们现在知道，它们可以告诉我们很多关于大陆形成全过程的信息。"我们希望通过测定这些钻石的日期来了解最早的大陆是如何形成的。"卡伦-斯密特（KarenSmit）博士在威茨大学地球科学学院新开发的同位素实验室。图片来源：威茨大学钻石形成于几百万到几十亿年前，可以照亮地球地幔最黑暗和最古老的部分。大陆在地球表面漂移，创造了"超级大陆"，也摧毁了"超级大陆"。这些迁移被统称为"超大陆周期"，而钻石是少数几种足以幸存下来并记录这些古老的创造和毁灭周期的矿物之一。超大陆可以将深海板块俯冲--板块构造的驱动力--集中在非常特定的区域。这种深层地质过程，尤其是在过去，一直很难直接研究，因为大洋地壳很年轻，而大陆地壳只能提供地球深层运作的有限视角。古老的钻石提供了一个直接了解深层板块构造引擎及其与超大陆周期关系的窗口。瑞士伯尔尼大学的苏泽特-蒂默曼（SuzetteTimmerman）博士领导的研究小组通过对钻石内部微小的硅酸盐和硫化物包裹体进行测年，确定了在冈瓦纳大陆底部300至700千米深处形成的钻石的年代。研究的目的是追踪物质是如何被添加到超级大陆的龙骨上的。在此过程中，研究小组发现了一个以前未知的地质过程。这项研究最近发表在《自然》杂志上。斯密特说："对钻石内含物的地球化学分析和年代测定，结合现有的大陆迁移板块构造模型，表明钻石是在6.5亿至4.5亿年前冈瓦纳超级大陆覆盖南极时，在冈瓦纳下方很深的地方形成的。"在钻石形成的过程中，钻石的主岩变得具有浮力，将俯冲地幔物质和钻石一起运送到地幔中。这些物质被添加到冈瓦纳大陆根部的底部，从根本上"成长"为超级大陆。大约1.2亿年前，冈瓦纳大陆开始分裂，形成了现在的大洋，如大西洋。9000万年前，钻石在剧烈的火山爆发中被带到地球表面，它们携带着主岩的微小夹杂物。带有微小硅酸盐和硫化物包裹体的钻石揭示了大陆形成和稳定的新过程，从而揭示了地球生命的早期演化过程。资料来源：威茨大学目前这些火山喷发的地点位于巴西和非洲西部的大陆碎片上，而这正是冈瓦纳的两个主要组成部分。因此，这些钻石一定是随着前超级大陆的不同部分一起迁移的，因为它们分散开来，"粘"在它们的基地上。"钻石的这一复杂历史表明，它们在地球内部的纵向和横向迁移都非常顺利--可以追溯到超大陆的形成及其演化的后期阶段。相对年轻的物质在大陆根部的增生加厚了这些古老的大陆碎片，并将它们焊接在一起，这表明了一种潜在的大陆生长新模式"。斯密特在卡内基科学研究所对硫化物包裹体进行了同位素分析。她目前在威特沃特斯兰德大学工作，所在的团队正在开发新的同位素实验室和方法，以便最终能在威特沃特斯兰德大学进行钻石包裹体分析。斯密特说："我们已经在2022年安装了必要的设备，并正在努力将高度专业化的技能和设备整合在一起，这样我们就可以在南非开展这类钻石研究工作，而以前只能在海外进行。我们需要这类研究来了解大陆是如何演变和移动的。没有大陆，就没有生命。这项研究让我们深入了解大陆是如何形成的，它与生命是如何进化的，以及是什么让我们的星球地球与其他星球不同。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391317.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391317.htm

苔藓：支撑地球生态健康的不起眼的支柱

苔藓：支撑地球生态健康的不起眼的支柱苔藓为全世界生态系统中的植物生长奠定了基础，并且通过其大量的碳捕获能力，有可能在缓解气候变化方面发挥关键作用。在今天发表在《自然-地球科学》杂志上的一项研究中，主要作者大卫-埃尔德里奇博士和来自国际研究机构的50多位同事描述了他们如何从全球超过123个生态系统中收集生长在土壤上的苔藓样本，范围从茂盛的热带雨林，到贫瘠的极地景观，再到干旱的沙漠，如澳大利亚的沙漠。研究人员发现，在所调查的环境中，苔藓覆盖了惊人的940万平方公里，其面积大约相当于加拿大或中国。新南威尔士大学生物、地球和环境科学学院的埃尔德里奇博士说："我们最初对没有受到太多干扰的本地植被的自然系统与公园和花园等人为系统有什么不同感兴趣。因此，在这项研究中，我们想了解更多关于苔藓的细节，以及它们在为环境提供基本服务方面的实际作用。我们研究了在以苔藓为主的土壤中发生了什么，以及在没有苔藓的土壤中发生了什么。我们惊奇地发现，苔藓正在做所有这些神奇的事情。"事实证明，苔藓是植物生态系统的命脉，植物实际上从有苔藓这个邻居中受益。研究人员评估了苔藓为土壤和其他植物提供益处的24种方式。在有苔藓存在的土壤斑块中，有更多的营养循环，有机物的分解，甚至控制对其他植物和人有害的病原体。除此之外，苔藓可能有助于重新吸收二氧化碳。他们估计，与没有苔藓的裸露土壤相比，这种古老的植物前体正在支持从大气中储存64.3亿吨（或64.3亿吨）的碳。这些碳捕获水平与土地清理和过度放牧等农业行为的碳释放水平相似。埃尔德里奇博士说："因此，我们得到了所有来自土地利用变化的全球排放，如放牧、清除植被和与农业有关的活动--我们认为苔藓吸走的二氧化碳是六倍，所以这不是一比一，而是六倍。"研究人员说，土壤苔藓的积极生态功能也可能与它们对地表微气候的影响有关，例如通过影响土壤温度和湿度。苔藓究竟是什么？苔藓与维管束植物不同。它们有根和叶，但它们的根是不同的，有类似根的生长物，称为根茎，将它们固定在土壤表面。"苔藓没有普通植物的管道，这被称为木质部和韧皮部，水通过这些管道流动。但是苔藓通过从大气中吸收水分而生存。有些苔藓，如澳大利亚干燥地区的苔藓，在干燥时就会卷曲，但它们不会死，我们曾在100年后将苔藓从包装中取出，向它们喷水并看着它们复活。它们的细胞不会像普通植物那样瓦解。"埃尔德里奇博士说，如果没有苔藓，我们的生态系统就会有大麻烦。他感到惊讶的是，人们常常把苔藓看作是城市环境中的一个问题，而实际上它在自然界中发挥着重要的作用。"人们认为，如果苔藓生长在土壤上意味着土壤是不育的，或者有什么问题。但实际上，它正在做伟大的事情，你知道，在土壤的化学方面，如增加更多的碳和氮，以及在发生干扰时成为主要的稳定剂。"当通过土地清理或自然干扰失去苔藓时，这就失去了将土壤固定在一起的能力，导致水土流失。这意味着土壤将失去养分，失去微生物的栖息地，整个系统变得不稳定。苔藓甚至可以在受干扰的生态系统中起到救援作用。埃尔德里奇博士指出，在20世纪80年代初圣海伦火山毁灭性的爆发之后，对圣海伦火山周围地区进行了研究。大多数植物和动物都在喷发点附近被剥落，但追踪生命如何回到山上的研究人员注意到，苔藓是第一批重新出现的生命形式之一。最先回来的是蓝细菌，蓝绿藻类，因为它们非常原始，然后苔藓回来了。研究表明，在有苔藓的地方，土壤健康水平更高，如更多的碳和更多的氮。因此，它们正在帮助土壤为树木、灌木和草的回归做准备，而这些植物最终会在这个过程中被淘汰。因此，他们是第一批进入那里并修复东西的人，然后第一个离开。未来的研究旨在研究城市苔藓是否能像生长在自然区域的苔藓一样有效地创造健康的土壤。埃尔德里奇博士说："我们渴望制定战略，将苔藓重新引入退化的土壤，以加快再生过程。苔藓很可能为启动严重退化的城市和自然区土壤的恢复提供了完美的载体"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369993.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369993.htm

韩国研究人员实现在常压下生长钻石 耗时仅15分钟

韩国研究人员实现在常压下生长钻石耗时仅15分钟在地球上，唯一具备适当自然条件的地方是地幔深处，在地下数百英里处。只有在火山爆发时，它们才会被带到更接近地表的地方，因此它们非常罕见。再加上历史上一些巧妙的营销手段，这块小石头就变得非常抢手了。几十年来，科学家们一直在实验室中培育人工钻石，但通常仍需要极端条件--近50000个大气压的压力和约1500°C（2,732°F）的温度。但现在，一种新技术已经在正常压力水平和较低温度下培育出了钻石。这种新方法由韩国基础科学研究所（IBS）和蔚山国立科学技术研究院（UNIST）的一个团队开发，利用一种由镓、铁、镍和硅组成的液态金属合金合成钻石。在一个9升（2.4加仑）的容器中，将这种金属混合物置于温度为1025°C（1877°F）的甲烷和氢气中。15分钟后，气体从系统中排出，底部会形成一层金刚石薄膜。这层膜可以很容易地剥离出来，用于研究或直接投入工作。通常情况下，合成金刚石技术需要"种子颗粒"让第一批碳原子吸附在周围形成金刚石。但在这种情况下，液态金属中的微量硅似乎有助于碳原子形成簇。最终得到的是非常纯净的钻石。其他金属可以替换使用，但硅似乎对这一过程至关重要。研究人员现在计划研究其他液态金属合金和气体，甚至是固态碳，看看它们能不能制造出钻石。虽然我们不可能很快戴上在液态金属大桶中培育的钻石，但它们可以首先在工业应用中找到用武之地。这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432200.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432200.htm

研究发现30亿年前的地幔温度升高热使地球地壳“年轻化”

研究发现30亿年前的地幔温度升高热使地球地壳“年轻化”为了进一步了解地壳的历史，研究人员对中国西南扬子克拉通花岗岩中的锆石颗粒进行了研究（如显微镜下所示）。图片来源：WeiWang然而，陨石坑是微小锆石颗粒的家园，其中含有多种同位素系统，如铀、铪、氧或铅，为我们提供了一种了解数十亿年前历史的方法。与熔岩或岩浆形成的火成锆石相比，在岩石风化后的沉积物中发现的碎屑锆石能更连续地记录地球的历史。但是，由于碎屑锆石缺乏关于其来源岩石的岩石成因信息，它们可能会人为地暗示古老岩石的年轻年龄和不正确的铪同位素。在一项新的研究中，科学家们重点研究了完整的火成岩锆石。以前的研究表明，在距今约30亿年前从古新纪向中新纪过渡期间，位于碎屑岩和火成岩锆石中的铪同位素比值有所增加。这种增加被认为是地壳年轻化的结果，即较新的岩浆注入较老的地壳岩石。人们普遍认为，岩浆的增加也标志着从不动的地壳和地幔过渡到更加不稳定的板块运动时期。新研究对中国西南西南扬子克拉通花岗岩岩石的火成锆石和其他地球化学性质进行了研究，对这一理论提出了挑战。研究人员认为，这一时代全球范围内发生的地壳年轻化是地幔温度升高的结果，而不是大范围构造活动的结果。通过分析火成岩锆石中的同位素收集到的数据表明，较年轻的岩浆流入现有的大陆地壳，导致地幔岩石熔化，热岩浆在地壳-地幔边界汇集。这些部分熔化的岩浆有的会冷却成花岗岩，如西南扬子克拉通的花岗岩。这一过程可能在大陆地壳的生长过程中发挥了重要作用，并为我们今天所知的地球构造的起源提供了新的可能解释。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429134.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429134.htm

世界首家组织标本库有望帮助解开Long-COVID带来长期痛苦之谜

世界首家组织标本库有望帮助解开Long-COVID带来长期痛苦之谜根据美国疾病控制和预防中心的数据，到2023年10月，估计有14%的美国人患有或曾经患有Long-COVID。这种疾病可能表现为原有COVID-19症状的延续，也可能表现为影响身体任何部位的新症状。在严重的病例中，多个身体系统都会受到影响，包括大脑、心脏、肺部、肾脏和皮肤。最近的研究表明，在Long-COVID患者中，SARS-CoV-2病毒在初次感染后可能不会完全清除。相反，病毒会残留在科学家称之为"病毒库"的地方，数月甚至数年后才在患者组织中被发现。目前认为，这些病毒库是导致Long-COVID的主要原因，它们会引起免疫系统的反应，导致凝血功能障碍、炎症和认知功能障碍等病症。加州大学旧金山分校Long-COVID组织项目首席研究员、加州大学旧金山分校医学院传染病医生科学家迈克尔-佩鲁索（MichaelPeluso）医学博士说："根据我们目前的工作，我们认为Long-COVID是一种基于组织的疾病。这项计划将使我们能够全面研究Long-COVID患者在血液、肠道、淋巴结、脊髓液和骨髓等不同组织间发生的生物过程。这将有助于我们更好地了解Long-COVID的潜在机制。"他最近与加州大学旧金山分校的医生科学家TimothyHenrich共同领导的研究显示，病毒在感染后676天内仍存在于结肠组织中。组织标本将从参与加州大学旧金山分校LIINC研究的现有和未来参与者处获取，并与开展补充研究的非加州大学旧金山分校科学家共享。该研究于2020年4月启动，当时COVID还未被确认，它面向所有COVID-19检测呈阳性的成年人。LIINC联合首席研究员、加州大学旧金山分校医学驻院教授、国际知名艾滋病专家史蒂文-迪克斯（StevenDeeks）医学博士说："SARS-CoV-2在组织中的持续存在是我们快速研究和临床试验的主要目标。目前的临床试验包括一种单克隆抗体（一种实验室制造的能有效攻击病毒的蛋白质）和一种阻断病毒复制的抗病毒疗法。"加州大学旧金山分校的Long-COVID组织计划得到了PolyBio研究基金会Long-COVID研究联合会300万美元的资助，该联合会是一家致力于研究复杂慢性病的非营利组织，同时也资助了LIINC研究。PolyBio总裁AmyProal博士说："加州大学旧金山分校的研究团队中，有许多人曾帮助艾滋病病毒和艾滋病成为一种可治疗的疾病。这些研究人员利用多年来对艾滋病毒和艾滋病患者进行类似研究的经验，在大流行病爆发之初就迅速投入到Long-COVID研究中"。PolyBio公司提供的170万美元额外资金还将使亨里奇和加州大学旧金山分校心脏病专家曾子安医学博士能够扩大他们对心脏性猝死的研究。他们将利用先进的技术来检测组织样本中的SARS-CoV-2痕迹和相关免疫变化。研究结果可能会为接触过COVID病毒并有心脏性猝死风险的患者提供抗病毒治疗建议。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422100.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422100.htm

钻石星球巨蟹座55e可能含有大气层 虽然是超级地球但不适合居住

钻石星球巨蟹座55e可能含有大气层虽然是超级地球但不适合居住事实上巨蟹座55e一点也不适合人类居住，因为这颗行星距离其母恒星即巨蟹座55A仅225万千米，相当于水星距离太阳的1/25，由于距离太近它已经被母恒星潮汐锁定。也正是距离母恒星太近，巨蟹座55e表面温度极高，可能有熔岩构成的液体流动海洋，并且这还是一颗岩石行星、含碳量比较高，因此天体物理学家猜测这颗行星上应该有大量的钻石，所以巨蟹座55e也被称为钻石星球。怎么还能有大气层的：像水星这样靠近太阳的行星，由于被潮汐锁定(一面永昼一面永夜)并且不停地被恒星风吹着，所以即便水星曾经有大气层也早就被恒星吹散了。自2011年发现以来天体物理学家就在研究巨蟹座55e是否含有大气层，在詹姆斯韦伯空间望远镜的帮助下，JPL喷气推进实验室的研究人员胡任宇(RenyuHu)日前在自然杂志上发表了一篇论文，该论文指出巨蟹座55e应该是存在大气层的，主要成分是二氧化碳和一氧化碳。为什么大气层没有被恒星风吹散呢？研究小组成员Bello-Arufe认为这颗钻石星球的大气层并不是一直就有的，而是从沸腾的岩浆中溢出的，一方面气体不停地被吹散、另一方面又从地表里冒出并补充大气。可以用来研究地球、金星和火星的早期历史：这颗钻石星球人类是不可能居住的，毕竟其表面温度可能会高达1540摄氏度，不过既然同样是岩石星球，那么可以拿来研究地球、金星和火星的早期历史。现有证据表明地球、金星和火星早期(几十亿年前)应该也是被岩浆海洋覆盖的，其中地球在后期地质活动减弱后岩浆海洋温度逐渐降低，最终形成了现在的地球。胡任宇称最终我们想了解什么样的条件能够让岩石星球维持富含气体的大气，这是宜居行星的关键部分。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430410.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430410.htm