羽毛悖论:患病家雀有着让人意想不到的社交习惯

羽毛悖论:患病家雀有着让人意想不到的社交习惯在过去几年中,生病时保持社会距离已经成为我们许多人的第二天性,但一些生病的动物似乎采取了不同的方法。理学院生物科学系博士候选人玛丽莎-兰格(MarissaLangager)最近对家雀进行了一项研究,发现了一个令人惊讶的结果。其他社会性动物在生病时往往会被动或主动地将自己孤立起来,而这种群居的后院鸟类却不同,它们在生病时会向健康的同伴靠拢,甚至比健康的鸟类更加如此。研究发现,它们尤其希望与自己的鸟群一起进食。家雀生病时的独特社交行为兰格说:"最近几年的大流行病隔离和检疫让我们看到,为避免生病而拉开社交距离也会对群居动物造成不利影响,"她的研究方向是社会行为学和疾病生态学。"对于生病的动物来说,单打独斗的代价可能会特别高,尤其是当它们依赖健康的群居动物帮助它们寻找食物或躲避捕食者的时候。归根结底,这可能是雀类在生病时变得更加社会化的原因,无意中将健康的群友置于危险之中,因为家雀喜欢聚集在喂鸟器前觅食,而喂鸟器算得上传播疾病的主要途径。"达娜-霍利(左)和研究生玛丽莎-兰格(MarissaLangager)查看数据。图片来源:弗吉尼亚理工大学SpencerCoppage供图该研究的共同作者是孟菲斯大学的詹姆斯-阿德尔曼(JamesS.Adelman)和她的导师达纳-霍利(DanaHawley)。在此之前,很少有研究直接探讨传染性病原体引起的急性感染如何影响社会偏好,而是更普遍地关注为什么一些动物首先进化成社会性动物,以及社会生活如何使它们受益。了解群居生活的意义兰格说,这项研究揭示了社会性动物在生病时的行为方式,可以为该领域的其他研究提供参考。她说:"由于包括人类在内的所有社会动物都会生病,因此更广泛地了解群居生活的成本和益处非常重要。我们或许可以利用这些信息来预测疾病在社会动物中的传播。它还能帮助我们了解健康动物何时何地会进化出避开患病群友的能力,因为患病群友留在群体中会给健康群体带来风险。"由于研究结果出乎意料,Langager想更多地了解究竟是什么导致生病的雀类更喜欢与社会群体一起进食,并在她的博士论文中对此进行了进一步的探索。"维持社会关系会耗费我所研究的鸟类大量的精力。因此,如果这些鸟类即使在生病的情况下也要付出精力,继续与它们的社会群体在一起,那很可能是因为这对它们有好处,"她说。兰格设计了几项实验,以测试群体成员资格是否会通过改变鸟类对捕食者的反应以及影响鸟类成功觅食的能力来影响患病鸟类的行为。"我一直对动物的社会行为很感兴趣,霍利博士的实验室利用一种群居鸟类研究疾病生态学的各个方面,这为我提供了许多研究其社会互动的机会。这里显然是我开展研究的理想场所。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398073.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1398073.htm

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Long-COVID被发现与普通感冒有着意想不到的关联

Long-COVID被发现与普通感冒有着意想不到的关联研究结果发现了一种潜在的标记物,有助于识别Long-COVID的高危人群。许多人感染SARS-CoV-2(引起COVID-19的病毒)后,症状会在几天或几周内缓解。但有相当一部分人的症状会持续数周、数月甚至数年。这就是所谓的COVID-19急性后遗症(PASC),俗称"长COVID"。虽然已经提出了几种PASC的风险因素,但我们仍然不明白是什么导致了这种疾病,也不明白为什么有些人会得这种病,而有些人却不会。更复杂的是,PASC在不同的人身上可能有不同的病因。一些PASC患者的某些免疫反应发生了变化,这表明PASC的发生与免疫机制有关。在患有系统性自身免疫性风湿病的人群中,PASC尤为常见。这是一种慢性疾病,如红斑狼疮,免疫系统错误地以人体自身组织为目标,从而引起炎症。在感染了SARS-CoV-2的风湿病患者中,有高达45%的人患上了PASC。研究结果和抗体反应由美国国立卫生研究院(NIH)资助,麻省总医院(MGH)的ZacharyWallace博士、布里格姆妇女医院(BrighamandWomen'sHospital)的JeffreySparks博士以及麻省总医院、麻省理工学院和哈佛大学的GalitAlter博士领导的研究小组对感染COVID-19的风湿病患者的抗体反应进行了研究。研究小组测量了对SARS-CoV-2、其他各种病原体和疫苗的抗体反应。他们比较了患PASC的人和未患PASC的人的抗体反应。研究结果于2023年9月6日发表在《科学转化医学》(ScienceTranslationalMedicine)杂志上。研究小组发现,与未患PASC的人相比,患PASC的人对SARS-CoV-2的抗体反应要弱得多。然而,PASC患者对另一种名为OC43的冠状病毒的反应却增强了,OC43是一种地方性病毒,可引起类似感冒的常见症状。此外,PASC患者对OC43的反应越强,他们对SARS-CoV-2的反应就越弱。这表明,针对OC43的抗体也可能对SARS-CoV-2产生反应。研究人员在两组独立的40多名风湿病患者(其中约三分之一患有PASC)中观察到了这些模式。免疫印迹及其影响研究结果表明,PASC可能源于一种被称为免疫印记的现象。这是指一个人以前的感染史如何影响其对新感染的免疫反应。在这种情况下,当一个以前感染过OC43的人感染了SARS-CoV-2后,他们的免疫系统的部分反应是使用在感染OC43时产生的抗体来识别SARS-CoV-2。这种对OC43的"召回"反应导致对SARS-CoV-2的整体反应效率低下。要确定这种微弱的免疫反应是否以及如何导致PASC,还需要进一步的研究。阿尔特解释说:"就病毒而言,人体对其首次接触会影响终生免疫力。我们知道,在罹患流感的情况下,以前接触过的病毒株会影响一个人对后续病毒株的免疫反应。这一概念可能也适用于冠状病毒,并可能影响Long-COVID的风险,尤其是患有风湿病的人。"这些发现是否也适用于没有风湿病的人还有待观察。但至少在某些情况下,这些结果可能有助于解释PASC的发病原因。它们还提供了一些线索,有助于指导新型治疗方法的开发。最后,它们还提出了一种标记物,可以帮助识别出PASC的高风险人群,以便让他们参加更有针对性的临床试验。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385765.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1385765.htm

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追溯鹦鹉的过去 古老的DNA揭示加勒比海地区意想不到的物种灭绝现象

追溯鹦鹉的过去古老的DNA揭示加勒比海地区意想不到的物种灭绝现象最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究表明,研究人员已经成功地从加勒比海鹦鹉身上提取到了古老的DNA。通过将这些DNA与当代鸟类的序列进行比较,并对化石和考古样本进行研究,研究小组确定,以前被认为原产于特定岛屿的两个物种曾经分布更广、种类更多。这些结果有助于解释鹦鹉是如何迅速成为世界上最濒危的鸟类群体的,在所有物种中,有28%的物种被认为濒临灭绝。对于居住在岛屿上的鹦鹉来说,情况尤其如此。1492年,克里斯托弗-哥伦布第一次航行到加勒比海时,注意到成群的鹦鹉数量如此之多,"遮住了太阳"。如今,加勒比海地区一半以上的鹦鹉物种已经灭绝,从大型金刚鹦鹉到麻雀大小的小鹦鹉,不一而足。生物学家们试图保护剩下的鹦鹉物种,但对它们以前的分布情况知之甚少,这让他们感到十分困惑。这主要是由于它们与人类之间复杂的历史渊源。领衔作者、美国鱼类和野生动物管理局鉴证实验室高级生物学家杰西卡-奥斯瓦尔德(JessicaOswald)说:"人们一直对鹦鹉情有独钟。数千年来,原住民一直在各大洲和岛屿之间迁移鹦鹉。后来,欧洲殖民者延续了这一做法,而我们今天仍在四处迁移它们"。几个世纪的交换和贸易使我们很难知道鹦鹉是如何走到今天的。目前生活在加勒比海的24种鹦鹉中,有一半是从其他地区引进的,目前还不清楚本地鹦鹉是在它们栖息的岛屿上进化而来,还是同样被运到了这里。幸运的是,鹦鹉受到人类的喜爱,这意味着它们偶尔也会出现在考古遗址中。人们从垃圾堆(称为"冢")中找到了鹦鹉的骨头,还有贝壳、鱼骨和其他食物残渣。作者们拼凑了亚马逊鹦鹉属中鹦鹉的悠久历史,重点研究了两个物种--古巴鹦鹉(A.leucocephala)和伊斯帕尼奥拉鹦鹉(A.ventralis)--他们可以获得这两个物种的古代DNA样本。图片来源:克里斯汀-格雷斯资深作者、佛罗里达自然历史博物馆南佛罗里达考古学和人种学馆馆长米歇尔-勒菲弗尔(MichelleLeFebvre)说:"有记录表明,鹦鹉被饲养在家中,它们的羽毛很有价值,在某些情况下,还可能是食物的来源。"与其他热带地区相比,加勒比地区的鹦鹉化石记录也异常丰富。不过,很少发现完整的标本。更常见的情况是,它们的骨骼断裂或孤立,而且并不总是能够确定它们属于哪个物种。DNA可以在物理比较不足的地方提供明确的答案,合著者大卫-斯蒂德曼(DavidSteadman)急切地想知道他们能否提取出保存在骨组织中的任何残留遗传物质。奥斯瓦尔德曾在佛罗里达博物馆担任研究生和博士后助理,她最近完成了一项概念验证,成功地对一只在蓝洞中保存了2500年的加勒比海灭绝鸟类的DNA进行了首次测序。使用同样的方法,她后来发现,加勒比海的一种已灭绝的不会飞的鸟类与非洲和新西兰的类似的已灭绝的地栖鸟类有着最密切的亲缘关系。佛罗里达博物馆鸟类学退休馆长斯蒂德曼说:"对我来说,这个项目最令人满意的一点是,我们可以利用化石,而这些化石在出土时是无法想象的。"在这两种鹦鹉中,古巴鹦鹉目前分布最广,在古巴以及巴哈马群岛和特克斯和凯科斯群岛的一些岛屿上有孤立的种群。它们是该地区唯一没有濒临灭绝危险的本地鹦鹉之一。伊斯帕尼奥兰鹦鹉在适应人类带来的变化方面遇到了更大的困难。在国际自然保护联盟的红色名录中,它被列为濒临灭绝的脆弱物种,而且完全是其同名岛屿的特有物种。因此,在伊斯帕尼奥拉岛和波多黎各以外收集到的大部分零碎化石都被鉴定为属于更常见的古巴鹦鹉。但是,当DNA检测结果出来时,它们却讲述了一个不同的故事。巴哈马古生物遗址中的化石实际上是伊斯帕尼奥拉鹦鹉的化石,这表明在人类来到巴哈马群岛之前,这一物种的分布范围一直延伸到巴哈马群岛。同样,研究结果表明,古巴鹦鹉曾经栖息在特克斯和凯科斯群岛中最大的岛屿上,而现在这个岛上已经没有古巴鹦鹉了。LeFebvre说:"这项研究引人注目的一点是发现了可以被认为是暗灭绝的物种。在我们仔细观察博物馆的标本之前,我们甚至不知道存在这样的多样性。"特克斯和凯科斯群岛考古遗址以及小安的列斯群岛南部的蒙特塞拉特岛上的骨骼也被确定为来自伊斯帕尼奥拉鹦鹉。这些鹦鹉很可能是被人类带到这里的,而该物种在这些岛屿上已不复存在。奥斯瓦尔德认为,了解物种曾经繁衍生息的地方--无论是自然形成的还是人类人为的--是保护物种多样性的第一步。她说:"我们必须思考我们认为什么是自然。几千年来,人类一直在改变自然世界,我们认为是某些地区特有的物种,可能是最近由于人类造成的分布范围缩小的产物。这需要古生物学家、考古学家、进化生物学家和博物馆科学家共同努力,才能真正理解人类对多样性变化的长期作用。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387175.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1387175.htm

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宇宙的触角:水母星系中令人意想不到的恒星工厂

宇宙的触角:水母星系中令人意想不到的恒星工厂在这里,我们看到了JO204,一个"水母星系",因为在这张图片中,明亮的气体卷须似乎懒洋洋地漂浮在JO204明亮的中心体下面而得名。这个星系位于六亿光年外的六芒星座。这张图片是由NASA/ESA哈勃太空望远镜拍摄的,它是以水母星系为主题的一周图片系列中的第三张。这一系列图片的出现要归功于一项调查,在这项调查中,天恩学家对其中六个迷人的星系进行了观测,其中包括JO204。这项调查的目的是为了更好地了解极端条件下的恒星形成。哈勃太空望远镜拍摄的"水母星系"JO204。资料来源:欧空局/哈勃和美国航空航天局,M.Gullieuszik和GASP团队鉴于这张图片的梦幻般的外观,我们可以理解,为什么水母星系会成为恒星形成的熔炉。答案是--就像天文学中经常出现的情况一样--第一印象可能是骗人的。虽然JO204下面精致的气体带看起来像漂浮的水母触角,但它们实际上是一个强烈的天文过程的结果,被称为冲压压力剥离。冲撞压力是一种特殊类型的压力,当它相对于流体移动时施加在一个物体上。一个直观的例子是,当你站在一阵强烈的风中时,你会体验到压力的感觉--风是一种移动的流体,你的身体会感到来自它的压力。这个比喻的延伸是,你的身体将保持完整和连贯,但更松散的东西--如你的头发和衣服--将在风中飘动。水母星系的情况也是如此。它们经历着一系列压力,天体运动对抗着充满星系团中星系间空间的星系间介质,这些星系经历了这种运动带来的巨大压力,结果是它们中结合得比较松散的气体被剥离了出来。这些气体大多是星系中较冷且密度较大的气体--这些气体在受到冲撞压力的搅拌和压缩时,会坍缩并在看上去像水母的卷须中形成新的恒星。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353919.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353919.htm

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岩浆在火山下方描绘出令人意想不到的路线

岩浆在火山下方描绘出令人意想不到的路线当两个巨大的构造板块相撞时,一个板块可以下沉,或俯冲到另一个板块下面,陷入地球的地幔,释放出水和熔体。随着板块的摩擦和融化的物质上升形成岩浆,这些俯冲区是地球上一些最危险的地震和爆炸性火山喷发的原因。然而,人们对岩浆如何在地下形成以及什么控制了火山在上覆板块之上的确切位置仍然知之甚少。现在,2023年2月1日发表在《科学进展》杂志上的一项新研究表明,最终喷发的上升岩浆并不总是采取现有的最短、最直接的路径来到达地表的火山。主要作者斯蒂芬-希克斯博士说,他在帝国理工学院地球科学与工程系进行了这项工作,现在在伦敦大学工作。"在这个备受争议的主题中,科学观点传统上分为两个部落。一些人认为俯冲板块主要控制着火山的位置,而一些人认为上覆板块发挥着最大的作用。但是在我们的研究中,我们表明,这两种驱动力在数亿年中的相互作用是控制今天火山爆发发生地点的关键。"压力之下俯冲的大洋板块作为巨大的储水池,将水输送到地球深处。这些液体通过板块诞生时形成的裂缝和断层进入板块,后来它在地球深海海沟下弯曲。水被锁定在裂缝中,并与板块内的矿物结合。俯冲板块在下降到10至100公里深时,受到高压和高温的影响。这些极端的条件导致锁定的水和其他挥发性元素被驱离。这些流体融化了上面温暖的地幔,是岩浆的关键成分,最终在地球海洋边缘的火山弧周围喷发,如太平洋火环。然而,流体和熔体在地球深处,从俯冲板块到火山弧的路径,不能直接看到,也不容易从喷发的东西中推断出来。为了开展这项研究,研究人员利用地震数据来绘制地震吸收的三维图,类似于CT扫描绘制我们身体内部结构的方式。当来自地震的地震能量穿过不同的材料时,地震波要么减慢要么加快。伴随着这些速度变化,波的能量也会消散。热的和熔化的岩石特别具有衰减性:当地震波穿过它时,它将能量带走。该研究小组通过使用海底地震仪建立一个准确的地下三维图,收集了来自东加勒比海一个俯冲带的地震数据,该俯冲带导致了小安的列斯群岛的火山岛的形成。地震数据绘制地震吸收图研究人员利用地震数据绘制地震吸收的三维图,类似于CT扫描绘制我们的身体。不寻常的是,该研究发现,深度最强的地震衰减区从火山下面向侧面偏移。这些图像使作者得出结论,一旦水从俯冲板块中被排出,它就会被进一步向下携带,导致火山前沿后面的地幔融化。然后熔体在覆盖板块的底部汇集,然后可能被运回火山弧(火山弧为链状的火山群,形成于隐没板块之上。)。研究报告的共同作者,也是帝国理工学院地球科学和工程系的SaskiaGoes教授说。"我们对流体和熔体途径的了解,传统上一直集中在太平洋周围的俯冲区。我们决定转而研究大西洋的俯冲,因为那里的大洋板块形成得更慢,伴随着更多的断层,而且它的俯冲速度比太平洋地区更慢。我们认为这些更极端的条件会使流体和熔体的路径更容易用地震波成像。"科研人员的发现为我们提供了关于火山爆发背后过程的重要线索,并可以帮助我们更好地了解火山下面的岩浆库在哪里形成和补充。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343505.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343505.htm

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科学家发现血液免疫细胞的意想不到的功能

科学家发现血液免疫细胞的意想不到的功能这幅插图显示了血液单核细胞的新功能,即它们在分化成巨噬细胞之前在组织中增殖的能力,巨噬细胞是在维持身体平衡和健康方面起重要作用的免疫细胞。列日大学GIGA研究所的一个研究小组发现,健康人中被称为单核细胞的特定血液免疫细胞也拥有增殖能力。它们的目的是补充组织巨噬细胞,而巨噬细胞对我们身体的正常运作至关重要。这些发现最近发表在《自然免疫学》杂志上。人类所属的复杂多细胞生物体的形成,需要从有限的原生细胞中产生数十亿个细胞,这些细胞首先增殖,然后在组装成组织和器官时获得特定的形态和功能。已有的知识表明,构成生物体的大多数细胞来自所谓的"干"细胞,这些细胞通过一个称为有丝分裂的过程进行分裂,以产生更多的细胞。然后这些细胞停止增殖,进行专业化分化,形成肌肉、大脑、骨骼、免疫细胞等等。当增殖不再受到适当调节时,这可能导致各种疾病的发展,其中癌症代表了最突出的例子。在《自然-免疫学》上发表的一项研究中,托马斯-马里查尔教授(ULiège教授,WEL研究所的Welbio调查员)和他来自ULiègeGIGA研究所的团队发现,这种增殖能力不仅限于干细胞,而且也是血液免疫细胞(单核细胞)的一种尚不清楚的功能。事实上,血液中的单核细胞以前被认为是分化的细胞,能够增殖并在组织中产生一个单核细胞池,以便产生巨噬细胞,巨噬细胞是重要的免疫细胞,保护我们免受微生物的侵害,支持我们器官的正常运作。"这是一个重大的基本发现,它改变了我们对细胞增殖参与构成和维护我们的免疫系统的概念,"该研究的主任ThomasMarichal解释说。"我们的发现还表明,从血液单核细胞计数中可以得出的信息,即在血液测试期间进行的传统计数,只能反映组织层面上发生的少量情况,例如在'感染或炎症'期间,因为单核细胞在进入组织时可以增殖。"他还补充说:"幸运的是,这种增殖得到了极好的控制,不会导致肿瘤的发生。它只有一个目标:尽可能有效地让填充在我们组织中的免疫细胞:巨噬细胞得到替换"。这项由WEL研究所(WELRI-Welbio)和欧洲研究理事会资助的发现,得益于新工具的开发和创新技术的使用。"这项研究是技术进步如何推动突破性科学发现的一个典型例子。仅仅在10年前,如果不是不可能的话,要以这样的分辨率研究这个增殖的单核细胞群是非常困难的。这需要使用最近在GIGA研究所获得的最先进的设备,生成复杂的基因组数据和非常复杂的生物信息学分析。"这项研究为未来的调查铺平了道路,这些调查将评估为治疗目的操纵或控制单核细胞增殖的可能性,以利于增强健康。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360757.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1360757.htm

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生命催化剂:硫酸盐在生命进化过程中意想不到的作用

生命催化剂:硫酸盐在生命进化过程中意想不到的作用一项新的研究表明,硫酸盐岩石的风化,而不是海洋磷含量的增加,对地球大气的含氧量至关重要,影响了动物生命的后期进化,同时也表明其他星球上复杂智能生命的潜力可能需要更长的孵化时间。动物生命的第一次重大进化事件发生在570至5.5亿年前的一次被称为ShuramExcursion的事件中,据信,由于海洋磷含量增加,二氧化碳和氧气大量释放到大气和海洋中水平。为了验证这一理论,研究人员使用一种新开发的工具来追踪数亿年前海洋中磷的丰度,记录在澳大利亚、中国、墨西哥和美国的六个地点。数据和地球化学模型显示,海洋磷含量的增加无法解释氧气的增加。只有当大量硫酸盐岩石风化时,模型才会复制这种效应,将硫酸盐释放到海洋中,产生大量氧气。主要作者、福雷斯特研究员、西澳大学地球科学学院的马修·多德博士表示,研究结果表明,在复杂生命的第一次重大进化过程中,硫酸盐而不是磷是地球氧化的主要控制因素。多德博士说:“我们的发现可以解释地球历史上长期存在的低氧气含量,以及由此导致的地球上动物生命的晚期进化。重要的是,我们观察到,在舒拉姆游览期间,当氧气含量较低时,海洋磷含量主要较低。这种现象将使早期的海洋和大气陷入缺氧状态。”这项研究的数据还对其他行星上存在智慧生命的可能性产生了影响。“这些结果表明,其他潜在的宜居行星可能支持复杂的智慧生命,只要提供足够长的孵化时间,”多德博士说。“这可能意味着,由于大恒星的寿命相对较短,比太阳大的恒星周围的行星可能不会发展出复杂的智慧生命。”...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367059.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367059.htm

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