地球磁场的扰动可能导致迁徙的鸟类误入歧途

地球磁场的扰动可能导致迁徙的鸟类误入歧途每年，数以百万计的鸟类进行令人难以置信的旅程，往往覆盖数千英里，以到达它们的季节性栖息地。这种年度迁徙是由食物供应的变化、天气模式和繁殖的需要驱动的。根据加州大学洛杉矶分校（UCLA）生态学家最近的一篇论文，地球磁场的干扰可能导致鸟类偏离其迁徙路线，这种现象被称为"流浪"。即使在理想的天气条件下，这种情况也会发生，在秋季迁徙期间尤其普遍。这些发现最近发表在《科学报告》杂志上。随着北美的鸟类数量稳步下降，评估流浪的原因可以帮助科学家更好地了解鸟类面临的威胁以及它们适应这些威胁的方式。例如，在陌生地区的鸟类可能会面临寻找适合它们的食物和栖息地的挑战，并可能因此而死亡。但是，这也可能有利于那些因气候变化而使传统家园变得不适合居住的鸟类，因为它"意外地"将这些动物引入现在更适合它们的地理区域。地球的磁场在南北两极之间，是由地球表面以上和以下的几个因素产生的。几十年来的实验室研究表明，鸟类可以利用它们眼睛中的磁感受器感知磁场。加州大学洛杉矶分校的新研究从生态学的角度为这些发现提供了支持。论文的通讯作者、加州大学洛杉矶分校生态学和进化生物学副教授摩根-廷利说："有越来越多的证据表明，鸟类实际上可以看到地磁场。在熟悉的地区，鸟类可能通过地理特征来目视导航，但在某些情况下，使用地磁更容易。"但是，当这些磁场受到干扰时，鸟类利用地磁场导航的能力会受到损害。例如，这种干扰可能来自太阳的磁场，特别是在太阳活动加剧的时期，如太阳黑子和太阳耀斑，但也可能来自其他来源。"如果地磁场遇到干扰，就像使用一张扭曲的地图，让鸟儿偏离方向，"廷利说。首席研究员本杰明·托内利是加州大学洛杉矶分校的博士生，他与廷利和博士后研究员CaseyYoungflesh合作，将代表152个物种的220万只鸟的数据与地磁干扰和太阳活动的历史记录进行比较，这些鸟在1960年至2019年间被捕获和释放，是美国地质调查局追踪计划的一部分。虽然天气等其他因素可能在导致流浪方面发挥更大的作用，但研究人员发现，在远远超出其预期范围的鸟类被捕获与秋季和春季迁徙期间发生的地磁干扰之间存在强烈的关联。但作者指出，这种关系在秋季迁徙期间尤为明显。地磁干扰对年轻鸟类和它们的长辈的导航都有影响，这表明无论鸟类的迁徙经验水平如何，它们对地磁的依赖是相似的。研究人员曾预计，与太阳活动加剧有关的地磁干扰将与最多的流浪有关。令他们惊讶的是，太阳活动实际上减少了流浪的发生率。一个可能的原因是，太阳扰动产生的射频活动可能使鸟类的磁感受器无法使用，使鸟类只能通过其他线索来导航。"我们认为高太阳活动和地磁干扰的结合导致了秋季迁徙期间迁徙的暂停或转向其他线索，"托内利说。"有趣的是，在白天迁徙的鸟类通常是这一规则的例外--它们受太阳活动的影响更大。"尽管研究人员只研究了鸟类，但他们的方法和发现可以帮助科学家理解为什么其他迁徙物种，包括鲸鱼会在远离其惯常领地的地方变得迷失方向或搁浅。"这项研究实际上是受鲸鱼搁浅事件的启发，我们希望我们的工作能够帮助其他研究动物导航的科学家，"廷利说。为了让观鸟的公众更容易接受这项研究，托内利开发了一个基于网络的工具，实时跟踪地磁条件并预测流浪情况。追踪器在冬季是离线的，但它将在春天再次开始迁徙时再次上线。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346527.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346527.htm

如果5亿年以前地球磁场没有崩溃 生命还能够存在吗？

如果5亿年以前地球磁场没有崩溃生命还能够存在吗？艺术家眼中的埃迪卡拉纪--地球磁场最弱的时期虽然磁场大部分时间是稳定的，但也会随着时间的推移而波动。在一项新的研究中，罗切斯特大学的科学家们发现了地球历史上磁场的最薄弱点--但令人惊讶的是，它似乎发生在复杂生命爆发之前，而不是像你想象的那样与大灭绝同时发生。古代矿物中的磁性颗粒可以记录当时的磁场强度。罗切斯特的研究人员测量了长石和辉石晶体中的磁化，将20多亿年前的样本与5.91亿年前的样本进行了比较。他们发现，较早的样本记录到的磁场强度与今天相似，但较年轻的样本表明，当时的磁场强度仅为现在的3%--也就是我们所知的磁场最弱的时候。这种较弱的磁场似乎持续了至少2600万年，然后才开始恢复强度。根据研究小组之前的工作，这正是地球内核凝固并稳定磁场的时间。磁场变弱意味着更多的宇宙辐射深入地球大气层，如果这种情况发生在今天，很可能会引发大灭绝事件。但有趣的是，这一历史低谷可能有助于所有动物祖先的进化。一种生活在埃迪卡拉纪的奇异生物--迪金森尼亚的化石肖树海，弗吉尼亚理工大学从6.35亿年前到5.39亿年前的埃迪卡拉纪是地球生命进化的关键阶段。在这一时期，复杂的多细胞生命形式首次出现，但它们几乎不像我们现在所知的生命--它们看起来像圆盘、管子、扇子、甜甜圈，或者只是软软的"泥袋"。事实上，科学家们甚至搞不清楚这些生物到底是藻类、真菌，还是早期的植物或动物。到了下一个时期，即寒武纪，大多数怪胎似乎都灭绝了。但大约在同一时期，生命形式的多样性出现了大规模爆发，进化树上的几乎所有现代分支都在相对较短的时间内出现。这一事件的主要诱因之一被认为是大气中氧气含量的增加--根据这项新研究，我们可能要感谢磁场的减弱。如前所述，这种浸透会让更多的辐射进入地球大气层，从而让更多的带电粒子剥离氢等原子。如果有足够多的氢原子流失到太空中，那么大气层中的氧原子就会堆积起来，而不是与氢发生反应形成水蒸气。随着时间的推移，空气中的氧气含量就会增加，从而为新生命的诞生提供动力。如果这种看法是真的，那就说明高级生命的进化是非常幸运的。如果磁场没有反弹，地球可能会走上火星的老路。这项研究的作者约翰-塔尔杜诺说："如果在埃迪卡拉纪之后仍然存在异常微弱的磁场，地球可能会与今天这个富含水的星球大相径庭：水的流失可能会使地球逐渐干涸。"该研究成果发表在《自然-通讯-地球与环境》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429692.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429692.htm

科学家正尝试用磁性细菌对抗癌症

科学家正尝试用磁性细菌对抗癌症苏黎世联邦理工学院的研究人员在响应性生物医学系统教授SimoneSchürle的领导下，选择用细菌进行实验，这些细菌由于含有氧化铁颗粒而具有内在的磁性。这些Magnetospirillum细菌对磁场有反应，可以被外部磁铁所操纵。利用暂时的空隙Schürle和她的同事现在已经在细胞培养物和小鼠身上证明，对肿瘤施加旋转磁场会提高细菌穿过癌细胞生长周围血管壁的能力。旋转的磁场驱动细菌在血管壁上做圆周运动。为了更好地理解穿越血管壁的机制的作用，有必要进行详细的观察。血管壁由一层细胞组成，作为血液和肿瘤组织之间的屏障，它被许多小血管所渗透。这些细胞之间的狭窄空间允许某些分子通过血管壁。这些细胞间的空间有多大，由血管壁的细胞来调节，它们可以暂时宽到甚至允许细菌通过血管壁。强大的推动力和高成功率在实验和计算机模拟的帮助下，苏黎世联邦理工学院的研究人员能够表明，利用旋转磁场推进细菌是有效的，原因有三。首先，通过旋转磁场的推动力比通过静态磁场的推动力要强十倍。后者只是设定了方向，而细菌则必须在自己的力量下移动。第二个也是最关键的原因是，由旋转磁场驱动的细菌一直在运动，沿着血管壁行驶。这使得它们更有可能遇到血管壁细胞之间短暂开放的缝隙，与其他推进类型相比，细菌的运动不那么具有探索性。第三，与其他方法不同，这些细菌不需要通过成像来追踪。一旦磁场在肿瘤上定位，它就不需要重新调整。"载荷"在肿瘤组织中积累"我们还利用了细菌的自然和自主运动，"Schürle解释说。"一旦细菌穿过血管壁并进入肿瘤，它们就能独立地迁移到肿瘤的内部深处"。出于这个原因，科学家们通过外部磁场的推动力只使用了一个小时--足够长的时间让细菌有效地穿过血管壁并到达肿瘤。这样的细菌在未来可以携带抗癌药物。在他们的细胞培养研究中，苏黎世联邦理工学院的研究人员通过将脂质体（脂肪类物质的纳米球）附着在细菌上模拟了这种应用。他们用一种荧光染料标记这些脂质体，这使他们能够在培养皿中证明细菌确实将其"药物载荷"送到了癌症组织内，并在那里积累。在未来的医疗应用中，这些脂质体将被填入一种药物。细菌性癌症治疗利用细菌作为药物的渡船是细菌帮助对抗癌症的两种方法之一。另一种方法已有一百多年的历史，目前正在经历复兴：利用某些种类的细菌的自然倾向来损害肿瘤细胞。这可能涉及几种机制。在任何情况下，众所周知，这些细菌会刺激免疫系统的某些细胞，然后消除肿瘤。目前，多个研究项目正在调查大肠杆菌对肿瘤的疗效。今天，有可能利用合成生物学对细菌进行改造，以优化其治疗效果，减少副作用，并使其更加安全。使非磁性细菌具有磁性然而要在癌症治疗中利用细菌的固有特性，这些细菌如何有效地到达肿瘤的问题仍然存在。虽然有可能将细菌直接注射到身体表面附近的肿瘤中，但对于身体深处的肿瘤，这是不可能的。这就是Schürle教授的微型机器人控制的地方。她说："我们相信，我们可以用我们的工程方法来提高细菌性癌症治疗的疗效。"癌症研究中使用的大肠杆菌没有磁性，因此不能被磁场推动和控制。一般来说，磁反应性在细菌中是一种非常罕见的现象。磁螺菌是少数具有这种特性的细菌属之一。因此，Schürle想让大肠杆菌也具有磁性。这可能有一天会使我们有可能使用磁场来控制临床上使用的没有天然磁性的治疗性细菌。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334095.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334095.htm

科学家在地球最深的海沟发现新病毒

科学家在地球最深的海沟发现新病毒"马里亚纳海沟是地球上最深的地方，在太平洋海底的最低点下降了近11000米（36000英尺）。即使在这个深不见底、寒气逼人的深渊中，生命依然存在。"青岛中国海洋大学的海洋病毒学家王敏博士说："只要有生命的地方，就一定有调节器在工作。"在这里指的就是病毒。在最近发表于《微生物学频谱》（MicrobiologySpectrum）杂志上的一项研究中，王敏和一组国际研究人员报告说，他们从8900米（29200英尺）深的沉积物中分离出了一种新病毒。这种病毒是一种噬菌体，即在细菌体内感染和复制的病毒，而噬菌体被认为是地球上最丰富的生命形式。"据我们所知，这是全球海洋中已知分离最深的噬菌体，"王说。新发现的噬菌体能感染嗜盐单胞菌门中的细菌，这些细菌通常出现在深海沉积物和热液喷口中，热液喷口是海底喷泉状开口，释放出加热的水流。王说，研究小组对病毒遗传物质的分析表明，深海中存在一个以前未知的病毒家族，并对深海噬菌体的多样性、进化和基因组特征以及噬菌体-宿主相互作用有了新的认识。在之前的工作中，研究人员利用元基因组分析研究了感染海洋螺旋纲（Oceanospirallales）细菌的病毒，其中包括嗜盐单胞菌。在这项新研究中，王的研究小组从青岛中国海洋大学海洋病毒学家张玉忠博士领导的研究小组收集和分离的细菌菌株中寻找病毒。张的研究探索极端环境中的微生物生命，包括极地和马里亚纳海沟。这种新病毒被鉴定为vB_HmeY_H4907，对它的基因组分析表明，这种病毒广泛分布于海洋中，其结构与其宿主相似。这项研究指出了新的问题和研究领域，重点是病毒在恶劣、隐蔽环境中的生存策略--以及它们如何与宿主共同进化。新病毒具有溶解性，这意味着它能侵入宿主体内并进行复制，但通常不会杀死细菌细胞。随着细胞的分裂，病毒的遗传物质也被复制和传递。王说，在今后的研究中，研究小组计划调查驱动深海病毒与其宿主之间相互作用的分子机制。他们还在极端环境中寻找其他新病毒，"这将有助于拓宽我们对病毒球的理解，"王说。"极端环境为发现新型病毒提供了最佳前景"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385919.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385919.htm

科学家发现细菌也有 "记忆" 利用铁的含量来储存和回忆

科学家发现细菌也有"记忆"利用铁的含量来储存和回忆科学家发现，细菌可以形成类似记忆的机制，为导致人类危险感染的策略提供信息。这些策略包括抗生素耐药性和细菌群的形成，即数以百万计的细菌聚集在一个物体表面。这一发现对预防和治疗细菌感染，尤其是涉及抗生素耐药菌株的感染具有重要意义。这一过程涉及一种常见的化学元素，细菌细胞利用这种化学元素创造并向后代传递这些"记忆"。德克萨斯大学研究人员的发现德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员发现，大肠杆菌利用铁含量来储存不同行为的信息，然后在受到某些刺激时激活这些信息。这一发现发表在《美国国家科学院院刊》上。科学家们以前曾观察到，有过群聚（利用鞭毛在表面上集体移动）经历的细菌会提高随后的群聚表现，UT领导的研究小组开始研究其中的原因。实验室平板上的细菌群。资料来源：德克萨斯大学奥斯汀分校了解细菌的"记忆细菌没有神经元、突触或神经系统，因此它们的记忆并不像儿时生日派对上吹蜡烛的记忆。它们更像是存储在计算机中的信息。"细菌没有大脑，但它们可以从环境中收集信息，如果它们经常遇到这种环境，它们就可以存储这些信息，并在日后快速获取这些信息，从而使自己受益，"第一作者、UT大学分子生物科学系教务长早期职业研究员苏维克-巴塔查里亚（SouvikBhattacharyya）说。铁在细菌行为中的作用这一切都与铁有关，铁是地球上最丰富的元素之一。单细胞和自由浮游细菌的铁含量各不相同。科学家观察到，铁含量较低的细菌细胞更善于群居。与此相反，在固体表面形成生物膜（致密、粘稠的细菌垫）的细菌，其细胞中的铁含量较高。具有抗生素耐受性的细菌也具有均衡的铁含量。这些铁记忆至少会持续四代，到第七代就会消失。"在地球大气中出现氧气之前，早期的细胞生命就利用铁来完成许多细胞过程。铁不仅是地球生命起源的关键，也是生命进化的关键，"巴塔查里亚说。"细胞以这种方式利用铁是合情合理的。"显微镜下的细菌群视频。图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员推测，当铁含量较低时，细菌的记忆会被触发，从而形成一个快速移动的迁移群，在环境中寻找铁。当铁含量较高时，细菌的记忆就会显示这个环境是一个适合它们停留并形成生物膜的好地方。"铁的含量肯定是治疗的目标，因为铁是影响毒力的一个重要因素，"巴塔查里亚说。"归根结底，我们对细菌行为了解得越多，对付它们就越容易。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399859.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399859.htm

太阳黑子AR3165释放出巨大的冲击波 撕开了地球的磁场

太阳黑子AR3165释放出巨大的冲击波撕开了地球的磁场这是因为任何太阳风或其他太阳能通过并与我们的大气层相互作用，可能造成GPS等通信系统无法使用。导致地球磁场空洞的冲击波被认为来自一个被称为AR3165的太阳黑子，该黑子最近在12月14日爆发了8个太阳耀斑。这些耀斑造成了大西洋上空无线电信号的大规模中断，我们可能会再次看到这种情况，这取决于地球磁场需要多长时间来自我修复。令人欣慰的是，地磁出现的异常并不会持续。当太阳风和耀斑击中我们星球的磁场时，这些事件经常发生，所以我们磁场中出现的洞并不罕见，它们往往在几小时内就会自愈。然而，期间如果有任何太阳能量通过，它就会对我们的无线电信号造成破坏。虽然地球磁场中最近的这个洞可能不是那么危险，但有一些太阳耀斑和日冕物质抛射会造成更大的问题。有些，如果足够强大，可以干扰主要城市甚至国家的GPS、无线电和其他重要信号。而且，由于太阳的活跃程度仍在上升，因此必须密切关注空间天气。太阳耀斑是一个美丽但可怕的景象，正如美国宇航局捕捉到的太阳耀斑爆发的视频所见。虽然最近的这次耀斑并不像我们看到的一些X-1耀斑那样强大，但它仍然强大到足以在地球的磁场上撕开一个洞。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335795.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335795.htm