科学家警告：地球上的树木正面临着前所未有的灭绝程度

科学家警告：地球上的树木正面临着前所未有的灭绝程度据BGR报道，科学家们日前警告说，地球上的树木正面临着前所未有的灭绝程度，人类应该感到担忧。几十年来，我们世界的树木状况一直是一个持续的问题。但是，这个问题似乎越来越严重，现在树木正面临着一个大规模的灭绝问题，可能会威胁到整个生态系统。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1315857.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1315857.htm

科学家警告说昆虫对植物的破坏达到了前所未有的程度

科学家警告说昆虫对植物的破坏达到了前所未有的程度这片来自怀俄明州汉纳盆地的叶子化石，距今约5400万年，显示了昆虫的破坏。首席研究员，怀俄明大学博士毕业生LaurenAzevedo-Schmidt说："我们的工作弥合了那些使用化石来研究植物与昆虫在深层时间的相互作用的人和那些在现代背景下用新鲜叶子材料研究这种相互作用的人之间的差距。现代和化石记录之间昆虫损害的差异是惊人的"。阿泽维多-施密特与怀俄明大学植物学系和地质与地球物理学系教授埃伦-库拉诺以及加州大学戴维斯分校的助理教授艾米莉-梅内克一起进行了这项研究。劳伦-阿泽维多施密特在怀俄明州汉纳盆地的一个约有6000万年历史的矿床中寻找植物化石。她和其他研究人员将化石叶子与现代样本进行比较，发现今天的昆虫破坏率更高。在这项研究中，对晚白垩世至更新世时代（200万年前）带有昆虫捕食损伤的叶子化石进行了检查。然后由Azevedo-Schmidt将它们与从三个现代森林中收集的树叶进行比较。详细的研究考察了昆虫造成的不同类型的损害，发现与化石记录相比，最近的所有损害都明显增加。科学家们写道："我们的结果表明，尽管昆虫普遍减少，但现代的植物正经历着前所未有的昆虫破坏，"他们认为这种差异可以由人类活动来解释。尽管有必要进行更多的研究来确定昆虫对植物损害增加的确切原因，但科学家们说，气候变暖、城市化和入侵物种的引入可能产生了重大影响。研究人员写道："我们假设人类影响了现代森林中的（昆虫）损害频率和多样性，人类影响最大的是在工业革命后发生的。与这一假设相一致，2000年代初的标本馆标本比1900年代初收集的标本更有可能出现昆虫损害，这一模式与气候变暖有关。"但气候变化并不能完全解释昆虫损害的增加，他们总结说："这项研究表明，人类对植物与昆虫相互作用的影响强度并不仅仅受气候变化的控制，而是人类与陆地景观的互动方式。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334963.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334963.htm

科学家警告说气候变化已将地球体征推到了创纪录的极端状态

科学家警告说气候变化已将地球体征推到了创纪录的极端状态在《世界科学家对2022年气候紧急情况的警告》的特别报告中，作者指出，在他们用来跟踪气候变化的35个行星生命体征中，有16个处于创纪录的极端状态。该报告的作者分享了新的数据，说明极端高温事件的频率越来越高，蚊子传播的登革热病毒更加流行，以及由于火灾造成的全球树木覆盖率的上升。此外，他们指出，大气中的二氧化碳水平已经达到百万分之418（0.04%），是有记录以来最高的。奥斯陆大学林业学院的杰出教授威廉-里普和博士后研究员克里斯托弗-沃尔夫是该报告的主要作者，其他10位美国和全球科学家是共同作者。"看看这些热浪、火灾、洪水和大规模风暴，"里普说。"气候变化的幽灵就在门口，并且在猛烈地敲击着。"这份报告是在五年前发表的《世界科学家对人类的警告：第二份通知》的基础上，由Ripple及其同事在《生物科学》上发表，由184个国家的15000多名科学家共同签署。"正如我们可以从每年激增的气候灾害中看到的那样，我们现在正处于一个重大的气候危机之中，如果我们继续按照我们一直以来的方式做事，情况会更糟糕，"沃尔夫说。"气候变化不是一个独立的问题，"共同作者孟加拉国独立大学的萨利姆-胡克说。"为了避免更多难以言喻的人类痛苦，我们需要保护自然，消除大多数化石燃料排放，并支持社会上公正的气候适应措施，重点是最脆弱的低收入地区。"报告指出，自1992年1700多名科学家签署最初的"世界科学家对人类的警告"以来的三十年间，全球温室气体排放增加了40%。"报告的共同作者、悉尼大学的托马斯-纽瑟姆说："随着地球温度的爬升，某些类型的气候灾难的频率或规模实际上可能会跃升。我们敦促我们世界各地的科学家同行就气候变化问题发表意见"。了解更多：https://academic.oup.com/bioscience/advance-article/doi/10.1093/biosci/biac083/6764747?login=false...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332295.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332295.htm

新报告称地球"无可置疑"地处于气候紧急状态中

新报告称地球"无可置疑"地处于气候紧急状态中报告的作者提出了新的数据，显示极端高温事件的频率增加，全世界森林覆盖率因火灾而损失增加，以及蚊子传播的登革热病毒的发病率增加。尽管对减少化石燃料的承诺有所增加，但他们却观察到在COVID-19大流行病停运期间化石燃料的使用显著增加，大气中的二氧化碳水平上升到百万分之418，达到历史最高水平。俄勒冈州立大学林业学院的杰出教授威廉·瑞普和博士后研究员克里斯托弗-沃尔夫是该报告的主要作者，其他10位美国和全球科学家是共同作者。这项研究是在《世界科学家对人类的警告》五年后进行的。题为《第二次警告》的报告由来自184个国家的15000多名科学家共同签署，并由《生物科学》杂志社出版。沃尔夫说："我们可以从每年激增的气候灾害中看到，我们现在正处于一次重大的气候危机之中，如果我们继续按照我们一直以来的方式做事，情况会更糟糕。我们恳请我们的科学家同行与我们一起倡导基于研究的气候和环境决策方法。"该报告的其他合著者来自加州大学洛杉矶分校、悉尼大学、孟加拉国独立大学、剑桥大学、埃克塞特大学、贝索斯地球基金和波茨坦气候影响研究所。"气候变化不是一个独立的问题，"孟加拉国独立大学的SaleemulHuq说。"它是一个更大的系统性生态过剩问题的一部分，人类的需求正在超过生物圈的再生能力。为了避免更多难以言喻的人类痛苦，我们需要保护自然，消除大多数化石燃料排放，并支持社会上公正的气候适应措施，重点关注最脆弱的低收入地区。"报告指出，自1992年1700多名科学家签署最初的"世界科学家对人类的警告"以来的三十年间，全球温室气体排放增加了40%。悉尼大学的托马斯-纽瑟姆说："随着地球温度的爬升，某些类型的气候灾害的频率或规模实际上可能正在跃升。我们敦促世界各地的科学家同行就气候变化问题发表意见。"除了沃尔夫和瑞普之外，OSU的另外三位科学家也是这篇论文的共同作者：JillianGregg,MatthewBetts,和BeverlyLaw。世界科学家对2022年气候紧急情况的警告"是三年前发表在《生物科学》上的一篇论文的更新。世界科学家联盟是一个独立的组织，成立的目的是成为环境可持续发展和人类福祉的集体代言人，继续收集2019年论文的共同签署者。迄今为止，来自158个国家的14000多名科学家已经签名。一部新的35分钟的纪录片"科学家的警告"记录了世界各地的科学家为刺激气候变化行动所做的持续工作。这部由俄勒冈州制作公司制作的影片，在10月14日于加利福尼亚州新港滩电影节首映后，现在可以免费在线观看。《科学家的警告》还记录了瑞普的个人历程：从20世纪50年代在南达科他州农村的低收入童年，到成为黄石公园的生态学家，再到担任全球倡导者的角色，利用科学做出明智的政策决定。"看看所有这些火灾、洪水和大规模风暴，"里普说。"气候变化的幽灵就在门口，并且在猛烈地敲击。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333995.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333995.htm

科学家以前所未有的"实时"视角揭示大脑的复杂性

科学家以前所未有的"实时"视角揭示大脑的复杂性要掌握这种复杂程度的信息极具挑战性，因此我们必须采用先进的技术，在微观层面上解码大脑内部发生的微小而复杂的相互作用。因此，成像技术成为神经科学领域的关键工具。约翰-丹泽尔（JohannDanzl）在国际科学与技术协会（ISTA）的研究小组开发的新型成像和虚拟重建技术是大脑活动成像技术的一大飞跃，并被恰当地命名为LIONESS-即实时信息优化纳米镜成像技术（LiveInformationOptimizedNanoscopyEnablingSaturatedSegmentation）。LIONESS是一个用于成像、重建和分析活体脑组织的管道，其全面性和空间分辨率是迄今为止无法实现的。a:复杂的神经元环境b:LIONESS可以对样本进行成像和重建，从而阐明活体脑组织中的许多动态结构和功能。资料来源：JohannDanzl"有了LIONESS，我们第一次有可能对活脑组织进行全面、密集的重建。通过对组织进行多次成像，LIONESS让我们能够观察和测量大脑中的动态细胞生物学过程，"第一作者PhilippVelicky说。"输出结果是细胞排列的三维重建图像，时间是第四维，因为样本可以在几分钟、几小时或几天内成像。"LIONESS的优势在于精良的光学技术和构成其核心的两级深度学习（一种人工智能方法）：第一级提高图像质量，第二级识别密集神经元环境中的不同细胞结构。该管道是丹泽尔小组、比克尔小组、乔纳斯小组、诺瓦里诺小组、ISTA科学服务单位以及其他国际合作者的合作成果。"ISTA的约翰-丹兹尔（JohannDanzl）说："我们的方法是组建一个充满活力的科学家小组，他们拥有独特的跨学科综合专长，共同致力于填补脑组织分析领域的技术空白。重建活体脑组织的管道。通过优化的激光聚焦采集显微镜图像--图像处理（DL）--分割（DL）--三维视觉分析。图片来源：JohannDanzl跨越障碍以前可以通过电子显微镜重建脑组织。这种方法根据样本与电子的相互作用对样本进行成像。尽管电子显微镜能捕捉几纳米（百万分之一毫米）分辨率的图像，但它要求样本固定在一种生物状态，需要对样本进行物理切片才能获得三维信息。因此，无法获得动态信息。另一种以前已知的技术是光学显微镜，它可以通过"光学"而不是物理切片来观察活体系统和记录完整的组织体积。然而，由于光波产生图像的特性，光显微镜的分辨率受到严重影响。其最佳分辨率为几百纳米，过于粗糙，无法捕捉脑组织中重要的细胞细节。利用超分辨率光学显微镜，科学家们可以打破这一分辨率障碍。这一领域的最新研究成果被称为"超分辨率阴影成像"（SUSHI，Super-resolutionShadowImaging），它表明，在细胞周围的空间中涂抹染料分子，并应用获得诺贝尔奖的超分辨率技术STED（受激辐射损耗）显微镜，就能显示出所有细胞结构的超分辨率"阴影"，从而将它们在组织中可视化。LIONESS可以对样本进行成像和重建，从而阐明活体脑组织中的许多动态结构和功能。资料来源：朱莉娅-柳奇克（JuliaLyudchikISTA）尽管如此，要想通过提高分辨率来对整个体积的脑组织进行成像，从而与脑组织复杂的三维结构相匹配，这一直是不可能的。这是因为在提高分辨率的同时，还需要对样本进行高负荷的成像光照，这可能会损坏或"损坏"微妙的活体组织。这就是LIONESS的优势所在，根据作者的说法，LIONESS是在"快速、温和"的成像条件下开发的，因此能保持样本的活力。该技术在提供各向同性超分辨率的同时--即在所有三个空间维度上都同样出色--还能以三维纳米级分辨率的细节观察组织的细胞成分。在成像步骤中，LIONESS从样本中收集的信息越少越好。随后进行第一个深度学习步骤，在称为"图像复原"的过程中填充有关脑组织结构的额外信息。通过这种创新方式，它可以实现约130纳米的分辨率，同时又足够温和，可以对活脑组织进行实时成像。这些步骤共同实现了深度学习的第二步，这一次是让极其复杂的成像数据变得有意义，并以自动化的方式识别神经元结构。ISTA科学家约翰-丹兹尔（JohannDanzl）在奥地利科技研究所的实验室中。图片来源：NadinePoncioniISTA定位Danzl说："跨学科的方法使我们能够打破解析力和活体系统光照的相互交织限制，使复杂的三维数据变得有意义，并将组织的细胞结构与分子和功能测量结合起来。"在虚拟重建方面，Danzl和Velicky与视觉计算专家合作：ISTA的Bickel小组和哈佛大学HanspeterPfister领导的小组，他们在自动分割（自动识别组织中的细胞结构的过程）和可视化方面贡献了自己的专业知识，ISTA的图像分析科学家ChristophSommer也提供了进一步的支持。在复杂的标记策略方面，来自爱丁堡、柏林和国际科学与技术机构的神经科学家和化学家也做出了贡献。因此，在同一活体神经元回路中进行功能测量（即读出细胞结构和生物信号活动）成为可能。这项工作是通过与ISTA的Jonas小组合作，对进入细胞的钙离子通量进行成像并测量细胞电活动来完成的。小组提供了人脑有机体，这种有机体通常被昵称为迷你大脑，可以模拟人脑的发育过程。作者强调，所有这一切都得益于ISTA顶尖科学服务部门的专业支持。大脑的结构和活动是高度动态的；其结构随着大脑执行和学习新任务而不断演变。大脑的这一特性通常被称为"可塑性"。因此，观察大脑组织结构的变化对于揭开其可塑性背后的秘密至关重要。国际科学与技术协会开发的新工具通过揭示亚细胞结构并捕捉这些结构如何随时间发生变化，显示出了解脑组织以及其他潜在器官功能结构的潜力。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382361.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382361.htm

内华达山脉前所未有的高烈度野火正在进行

内华达山脉前所未有的高烈度野火正在进行这项研究发表在《生态圈》杂志上，科学家们分析了美国林业局和Google地球引擎的火灾严重程度数据。该分析是在七个主要的森林类型中进行的。他们发现，在低海拔和中海拔的森林类型中，每年以低度到中度严重程度燃烧的平均面积已经从1850年前的90%以上下降到现在的60%-70%。同时，每年以高严重程度燃烧的面积几乎增加了五倍，从不到10%上升到今天的43%。(高烈度烧毁是指95%以上的地上树木生物量被火烧毁）。一名消防员在2020年克里克大火反应期间帮助遏制火情的工作。资料来源：美国农业部，西南太平洋林业局主要作者、加州大学戴维斯分校项目科学家JohnN.Williams说，这一比例严重失衡。"我们看到更多的'坏火'和更少的'好火'，"Williams说，他是加州预定火灾监测项目的协调员。"我们从'至少我们比以前烧得更多'的想法中得到的任何安慰都不是真正的安慰，因为它往往是以错误的火灾形式出现的。好火，坏火许多火灾生态学家谈到，需要通过在地面上投入"好火"，例如通过规定的燃烧，同时防止"坏火"，来燃烧更多的面积。在橡树林地、黄松和混合针叶林等森林中，好火指的是优势物种所适应的低度到中度的燃烧。它们通常是由闪电或人们点燃的，以丰富和恢复土地。在19世纪中叶之前，许多这样的火是由美国原住民通过文化燃烧的做法放的。在1850年之前，加州每年燃烧的土地比现在多得多。该研究表明，这一差距正在开始缩小。不幸的是，更多的燃烧包括破坏性的、高热度的火灾。加州大学戴维斯分校项目科学家JohnN.Williams于2022年在普雷塞尔县指挥计划中的烧毁。资料来源：加州大学戴维斯分校TimMcConville作者说，这代表了最令人担忧的结果。该地区高热度燃烧的平均面积现在已经超过了对有人定居前发生的高热度燃烧的最佳估计，尽管现代的整体燃烧仍然要低得多。高级作者、加州大学戴维斯分校火灾生态学家、环境公益公司VibrantPlanet的首席科学家HughSafford说："按照联邦和州政府机构目前甚至预计的森林管理速度，与需求相比，以及与巨大的未管理地区相比，处理或恢复的森林数量将是杯水车薪，当我说加州的山地针叶林的存在处于危险之中时，我并没有夸大其词，特别是在该州的南部地区。"严峻的十年加州最大的10场野火中有9场发生在过去的十年里。该州在2020年创纪录的火灾年--当时近9900场火灾烧毁了430万英亩--是唯一一个年度烧毁面积超过历史水平的年份，但其中大部分是以高严重度烧毁的。作者说，这种趋势特别令人担忧，因为大多数受影响的中低海拔森林类型都适应于低度到中度的燃烧。这些森林中过度严重的火灾会损害景观和它们提供的生境和生态系统服务。加州大学戴维斯分校Safford实验室及其合作伙伴进行的其他研究表明，这些森林类型的严重燃烧对生物多样性、碳储存、土壤生物地球化学、空气质量和森林再生的负面影响是严重而持久的。该研究的结果突出表明，需要更好地平衡防火与管理实践，积极主动地减少森林燃料，提高对气候变化和其他生态干扰的复原力。"我们每年需要燃烧更多的东西，但我们希望有正确的组合，"Williams说。"如果我们想恢复森林和它们的自然生态过程，目前的趋势正朝着错误的方向发展。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346439.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346439.htm