抗生素和它们的盟友：科学家发现保护肠道微生物组的化合物

抗生素和它们的盟友：科学家发现保护肠道微生物组的化合物这项独特的研究由LisaMaier博士和CamilleV.Goemans博士进行。Goemans博士及其同事的独特研究，分析了144种不同的抗生素对最常见的肠道细菌丰度的影响，为减少抗生素治疗对肠道微生物组的不利影响提供了新的见解。人类肠道中数以万亿计的微生物通过帮助消化、提供营养物质和代谢物以及与免疫系统合作抵御有害细菌和病毒而对健康产生深远影响。抗生素会破坏这些微生物群落，导致失衡，从而导致艰难梭菌感染引起的复发性胃肠道问题，以及肥胖、过敏、哮喘和其他免疫或炎症疾病等长期健康问题。尽管有这种众所周知的附带损害，但由于技术上的挑战，哪些抗生素会影响哪些类型的细菌物种，以及是否能减轻这些负面的副作用还没有被系统地研究。为了了解更多，研究人员系统地分析了用144种不同的抗生素治疗后在肠道中常见的27种不同细菌的生长和存活情况。他们还评估了这些抗生素-细菌组合中超过800种抗生素的最小抑制浓度（MIC）--阻止细菌生长所需的最小抗生素浓度。结果显示，大多数肠道细菌的MIC比致病细菌略高，这表明在常用的抗生素浓度下，大多数被测试的肠道细菌不会受到影响。然而，两类广泛使用的抗生素--四环素类和大环内酯类不仅在比阻止致病菌生长所需的浓度低得多的情况下阻止了健康细菌的生长，而且还杀死了他们测试的一半以上的肠道细菌物种，有可能在很长一段时间内改变肠道微生物组构成。由于药物在不同的细菌物种之间的相互作用不同，研究人员调查了是否可以使用第二种药物来保护肠道微生物。他们将抗生素红霉素（一种大环内酯）和多西环素（一种四环素）与一组1197种药物结合起来，以确定能够保护两种丰富的肠道细菌物种（Bacteriodesvulgatus和Bacteriodesuniformis）免受抗生素影响的合适药物。研究人员确定了几种有希望的药物，包括抗凝血剂地卡因，痛风药物苯溴马隆，以及两种抗炎药物托芬那酸和二氟尼考。重要的是，这些药物并不影响抗生素对致病细菌的效果。进一步的实验表明，这些解毒药物也保护了来自人类粪便样本和活体小鼠的天然细菌群落。德国柏林马克斯-德尔布吕克分子医学中心的UlrikeLöber博士说："一个国际科学家团队的这项艰巨工作确定了一种新的方法，将抗生素与保护性解毒剂相结合，帮助保持肠道微生物组的健康，减少抗生素的有害副作用，而不影响其效率。尽管我们的研究结果很有希望，但还需要进一步研究，以确定最佳和个性化的解毒药物组合，并排除对肠道微生物组的任何潜在长期影响"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356111.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356111.htm

科学家深入了解威胁珊瑚礁生存的神秘隐性热浪

科学家深入了解威胁珊瑚礁生存的神秘隐性热浪由香港科技大学海洋科学系的AlexWyatt教授领导的一个国际研究小组对这一令人惊讶和矛盾的珊瑚白化事件进行了调查。这一意外事件与反气旋涡流的通过有关，反气旋涡流抬高了海平面，使热水集中在珊瑚礁上方，导致水下的海洋热浪，而这一热浪在海面上基本不为人所知。这些发现将于今天（2023年1月6日）发表在《自然通讯》杂志上。在2019年的海洋热浪中，Moorea北岸的各处深度发生了广泛的珊瑚白化。资料来源：PeterJ.Edmunds大多数关于珊瑚白化模式的研究都依赖于水温的海面测量，这不能反映出海洋升温对海洋生态系统（包括热带珊瑚礁）威胁的全貌。这些用卫星在大范围内进行的表面测量虽然有价值，但却不能检测到表面以下的升温，这些升温过程影响着生活在比海洋最浅的几米深的水域的生物群落。Wyatt教授及其同事分析了从2005年到2019年15年间在Moorea收集的数据，利用了遥感海面温度和高分辨率、长期原位温度和海平面异常的罕见组合。结果显示，公海上的反气旋涡流经过该岛时，提高了海平面，并将内波推到更深的水中。内波沿着温暖的海洋表层和下面的冷却层之间的界面移动，在以前的一项也是由Wyatt教授领导的研究中，已被证明可以为珊瑚礁生境提供频繁的冷却。目前的研究表明，由于反气旋，内部波浪冷却过程在2019年初戛然而止，这导致了珊瑚礁上方出乎意料的升温，这反过来又造成了大规模的珊瑚白化和随后的死亡。对当地的珊瑚礁生物多样性来说，不幸的是，2019年的大面积珊瑚死亡抵消了过去十年在Moorea周围发生的珊瑚群落的恢复。与2019年的热浪相比，一个值得注意的现象是，尽管当时的超级厄尔尼诺现象带来了温暖的条件，并使全球许多浅海珊瑚礁遭到破坏，但Moorea的珊瑚礁在2016年并没有发生重大的白化死亡。这项新的研究表明，在珊瑚礁所处的深度范围内收集温度数据的重要性，因为如果只关注表面条件，就会失去预测珊瑚白化的能力。海面温度数据可以预测2016年和2019年Moorea的中度白化。然而，直接观察显示，2016年只有生态上不重要的白化，且升温持续时间短，仅限于浅水区。如果研究人员只获得海面温度数据，2019年的严重和长时间的海洋热浪将被忽视，由此产生的灾难性的珊瑚白化可能被错误地归咎于升温以外的原因。"本研究强调需要考虑与受威胁的生态系统有关的跨深度的环境动态，包括那些水下海洋天气事件导致的。"Wyatt教授说："这种分析取决于跨海洋深度的长期、现场测量的数据，但这种数据通常是缺乏的。我们的论文为在不断变化的海洋动态和气候背景下评估沿海生态系统的未来提供了一个有价值的机制范例"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337879.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337879.htm

科学家尝试冷冻储存大堡礁珊瑚

科学家尝试冷冻储存大堡礁珊瑚随着海洋温度升高破坏脆弱的生态系统的稳定，科学家们正在抓紧时间保护珊瑚礁。大堡礁在过去7年里经历了4次白化事件，包括首次在拉尼娜现象期间发生的白化事件。拉尼娜现象通常会导致温度变低。低温冷冻的珊瑚可以被储存，然后重新放归野外，但目前的方法要求有包括激光在内的尖端设备。科学家说，可以用较低成本制造一种新的轻型“低温网”来更好地保护珊瑚。在一次实验室测试中，科学家在澳大利亚海洋科学研究所使用低温网冷冻了珊瑚幼虫。这是世界上首次对大堡礁珊瑚进行此类试验。澳大利亚海洋科学研究所的高级研究科学家玛丽·哈格多恩说：“如果我们能够确保珊瑚的生物多样性……那么我们就有了未来真正帮助恢复珊瑚礁的手段。这项用于未来的技术是真正的游戏规则改变者。”此前，研究人员曾用这种低温网对较大和较小的夏威夷珊瑚进行过试验。其中对较大珊瑚的试验失败了。对大堡礁较大珊瑚的试验还在继续进行。参与试验的科学家来自澳大利亚海洋科学研究所、史密森国家动物园、史密森学会生物保护研究所、大堡礁基金会和澳大利亚塔朗加保护协会。这项低温网技术将帮助科学家把珊瑚幼虫保存在-196℃，它是由明尼苏达大学科学与工程学院的一个研究团队开发的。（编译/宋彩萍）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345615.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345615.htm

科学家利用NASA的卫星数据来保护伯利兹的珊瑚

科学家利用NASA的卫星数据来保护伯利兹的珊瑚伯利兹海岸外185英里（298公里）长的大堡礁系统包含了充满活力的海洋环境，支持成千上万的动物和植物物种，并推动了这个中美洲国家最大的产业--旅游业。该系统是世界上大约1200个联合国教科文组织世界遗产之一。在发表在《遥感前沿》杂志上的一项研究中，科学家们根据珊瑚面临的浑浊水和温度上升的风险，对伯利兹海岸的24个海洋保护区进行了排名。该研究还概述了美国宇航局南加州喷气推进实验室的研究人员和伯利兹的同行在分析中如何使用Google地球引擎上的免费云端数据。喷气推进实验室的研究人员与伯利兹的同事一起，使用来自MODIS的20年数据，这是NASA的Aqua卫星上的一个仪器，以评估由于人类活动和气候变化对伯利兹珊瑚礁的风险。2022年2月，MODIS拍摄了包括伯利兹在内的尤卡坦半岛的这一图像。"我们依赖珊瑚礁做很多事情，所以保护这些资源很重要，"EmilCherrington说，"像这样的研究为伯利兹政府提供了更多的工具来保护该国所拥有的资源。"他是土生土长的伯利兹人，也是该论文的共同作者。他是位于亨茨维尔的阿拉巴马大学的研究科学家，也是伯利兹可持续发展目标项目的共同研究者，该项目是美国宇航局利用地球观测数据保护该国海洋生态系统的努力。石质珊瑚的坚硬骨架构成了大堡礁的结构，它使伯利兹的浅海水域保持平静，使海洋生物在那里繁衍。珊瑚需要清澈的水和稳定的温度来生长。这两个因素的变化会影响生活在珊瑚中并提供食物的共生藻类的生存。当藻类离开或死亡时，珊瑚就会失去颜色，这种现象称为白化。珊瑚可以在这些条件下生存，但这种变化会使其面临更大的死亡风险。为了收集大面积的水透明度和表面温度的数据，研究人员求助于中分辨率成像光谱仪（MODIS），它是由美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心开发的，并在2002年作为该机构的Aqua卫星上的几个仪器之一发射。除了可以从NASA获得，MODIS图像和数据集还可以在Google地球引擎上获得。在伯利兹大堡礁保护区系统研究中排名的24个海洋保护区中，洪都拉斯港海洋保护区在伯利兹南部附近的珊瑚脆弱性得分最高：12分中有10分。该研究使用了美国宇航局2002年至2022年期间的卫星数据。资料来源：NASA/JPL-Caltech通过分析2002年至2022年收集的MODIS图像，研究人员开发了一个脆弱性指数，描述了伯利兹为保护生物多样性而管理的海洋环境中的珊瑚风险。研究小组检查了每个保护区的海面温度，并根据平均温度相对于规范的低或高程度分配了一个从1到6的数字。他们对水的透明度也做了同样的工作。然后将1到6的评级结合起来，得到珊瑚指数，从2到12。更高的数字标志着更大的风险。洪都拉斯港海洋保护区，一个位于伯利兹南部的156平方英里（40,469公顷）的保护区，显示了最高的珊瑚脆弱性得分：12分中的10分。根据该指数，该研究还将燕子岛野生动物保护区、SapodillaCayes海洋保护区和科罗萨尔湾野生动物保护区列为关注区域。研究中的所有保护区都包括在伯利兹沿海地区管理计划中，这是一个指导伯利兹政府如何支持可持续利用该国沿海地区的框架。该国的海岸带管理局和研究所，负责执行和监测管理伯利兹沿海水域的政策，在2016年创建了最后一个计划。这项研究的合著者、管理局的沿海规划人员萨米尔-罗萨多（SamirRosado）说，这篇新论文以及通过美国宇航局的地球应用科学计划赞助的其他以伯利兹为重点的研究，将为目前正在修订的下一个计划提供信息。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357313.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357313.htm

科学家在云中发现耐抗生素细菌 是的，云中……

科学家在云中发现耐抗生素细菌是的，云中……根据美国疾病控制和预防中心的数据，耐抗生素的细菌和真菌每年在全世界至少造成127万人死亡。与这些超级细菌的斗争越来越困难，尽管研究人员正在研究一些新的方法，包括使用黄金、自组装的"纳米网"和可变形的抗生素。由于耐抗生素的微生物对公共健康构成了重大威胁，尽可能多地了解它们以及它们如何在我们的星球上移动是至关重要的。这就是来自加拿大魁北克省拉瓦尔大学和法国克莱蒙-奥弗涅大学的研究人员在调查法国中部高原地区一座休眠火山周围漂浮的云层时所要做的。他们在位于PuydeDôme山顶的1465米（约4806英尺）高的气象站工作，在两年的时间里进行了12次云层取样。他们不仅发现云层中每毫升水含有约8000个细菌，而且在相同体积的云层中平均有20800个耐抗生素基因的拷贝。他们还注意到，通过海洋途径到达的云层与完全通过陆地的云层有着不同种类的抗生素抗性细菌--后者对牲畜使用的抗生素产生抗性的细菌比率更高。虽然大气层早已被理解为细菌的中转站，但研究人员发现云层中的基因水平与地球表面上的基因水平相同，这让他们感到惊讶。这项研究的第一作者、拉瓦尔大学的FlorentRossi说："这是第一个表明云层中的细菌抗生素基因的浓度与其他自然环境相当的研究。这些细菌通常生活在植被或土壤的表面。它们被风或人类活动气溶胶化，其中一些上升到大气中并参与云的形成"。研究作者说，云层中高浓度的抗生素基因可能主要是由动物养殖业中使用抗生素造成的。在未来的研究中追踪这些基因的来源可以帮助更好地控制这些虫子，并可能成为该团队未来研究的一个来源。Rossi说："我们的研究表明，云层是抗生素抗性基因在短期和长期范围内传播的重要途径。理想情况下，我们希望找到人类活动导致的排放源，以限制这些基因的扩散。"这项研究已经发表在《总体环境科学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357113.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357113.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