科学家破解140年前南极巨型海蜘蛛繁殖之谜

科学家破解140年前南极巨型海蜘蛛繁殖之谜夏威夷大学马诺阿分校的研究人员对南极洲巨型海蜘蛛的繁殖行为有了重大发现，揭示了巨型海蜘蛛的发育过程，并为更广泛的海洋生态系统提供了启示。这项研究涉及在冰下观察交配行为和卵的发育，标志着在了解这些以"极地巨人"著称的生物方面取得了突破性进展，并对全球海洋生物学产生了影响。资料来源：R.Robbins海蜘蛛，或称pycnogonids，是在全球海洋栖息地发现的一类类似蜘蛛的无脊椎动物。大多数物种比指甲还小，但一些南极物种的腿展（一条腿的顶端到另一条腿的顶端）超过一英尺。这些动物是"极地巨人症"的一个著名例子。"极地巨人症"是指极地地区（如北极和南极）的某些生物比气候温暖地区的同类长得大得多的现象。""在大多数海蜘蛛中，父母中的雄性会在婴儿发育期间抱着它们四处走动来照顾它们，"马诺阿大学生命科学学院教授兼首席研究员艾米-莫兰（AmyMoran）说。"奇怪的是，尽管描述和研究可以追溯到140多年前，但从来没有人见过南极巨型海蜘蛛育雏，也不知道它们的发育情况。"莫兰的实验室研究极地巨型动物已有十多年。2021年10月，莫兰和生命科学学院博士生亚伦-托（AaronToh）和格雷厄姆-洛贝特（GrahamLobert）等人组成的研究小组在南极洲进行实地考察时，发现了一个突破性的发现。他们潜入冰下，用手收集了似乎正在交配的巨型海蜘蛛群，并将它们运送到水箱中进行观察。左起：GrahamLobert、AaronToh和AmyMoran。图片来源：马诺阿大学令他们惊讶的是，两个不同的交配群体产下了数千枚小卵。父母中的一方（很可能是父亲）没有像大多数海蜘蛛那样带着孩子直到孵化，而是花了两天时间将卵附着在岩石底部，让它们在那里发育数月，然后孵化成小幼虫。研究人员的发现发表在2024年2月的《生态学》上。Toh说："我们非常幸运能够看到这一切。有机会在南极洲直接与这些神奇的动物一起工作，意味着我们可以学到一些从未有人想到过的东西"。产卵后几周内，卵上长满了微型藻类，提供了完美的伪装。洛贝特说："即使我们知道卵在那里，我们也几乎看不到它们，这可能就是研究人员以前从未见过这种情况的原因。"莫兰在一次研究潜水中，捡到一只大海蜘蛛。资料来源：R.Robbins英国南极调查局的著名南极生物学家劳埃德-佩克（LloydPeck）没有参与这项研究，他说："南极海洋物种的一般生态学和繁殖生物学仍然是一个未知数，我们只掌握了少数物种的数据，因此，像这样的论文对于揭示动物在世界海洋中研究最少的地区之一是如何运作的，具有相当重要的意义。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431922.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431922.htm

大象能拯救地球吗？这种高大动物是捕获大气中的碳的关键

大象能拯救地球吗？这种高大动物是捕获大气中的碳的关键圣路易斯大学生物学助理教授、该论文的资深作者斯蒂芬-布莱克博士，在其职业生涯中大部分时间都致力于研究大象。在目前的论文中，布莱克、来自法国气候与环境科学实验室（LSCE）的主要作者法比奥-贝尔扎吉及其同事准确地记录了巨型食草动物的生态学如何对非洲雨林的碳保留产生如此大的影响。"大象已经被人类猎杀了几千年，"布莱克说。"因此，非洲森林大象处于极度濒危的状态。人人都爱大象的论点并没有引起足够的支持来阻止杀戮。将保护大象的论点转向森林大象在维持森林生物多样性方面所起的作用，即失去大象就意味着失去森林生物多样性，而这大象种群的数量在继续下降。""我们现在可以补充一个有力的结论：如果我们失去森林大象，我们将对缓解气候变化造成全球性的伤害。政策制定者必须认真对待森林大象对气候减缓的重要性，以获得对大象保护所需的支持。森林大象在我们全球环境中的作用太重要了，不容忽视"。在森林中，一些树木的木材很轻（低碳密度的树木），而其他树木则制造重的木材（高碳密度的树木）。低碳密度的树木生长迅速，上升到其他植物和树木之上以获得阳光。同时，高碳密度的树木生长缓慢，需要较少的阳光，并能在阴凉处生长。大象和其他巨型食草动物会影响这些树木的丰度，它们会更多地取食低碳密度的树木，这些树木比高碳密度的树种更适口，更有营养。这使森林"变薄"，就像林业工人为促进他们喜欢的物种的生长所做的那样。这种疏伐减少了树木之间的竞争，提供了更多的光线、空间和土壤养分，以帮助高碳树木茁壮成长。布莱克说："大象从很多树上吃很多叶子，它们吃的时候会造成很大的破坏。它们在吃东西的时候会剥掉树叶，扯下一整根树枝或连根拔起一棵树苗，我们的数据显示，这种损害大多发生在低碳密度的树木上。如果周围有很多高碳密度的树木，那就少了来自低矮植物的竞争者，因为它们被大象消灭了。"大象也是高碳密度树木的种子的优秀传播者。这些树通常会结出大的有营养的果实，大象会吃掉它们。这些种子通过大象的肠道而不被破坏，当通过粪便释放出来时，它们就会发芽并成长为森林中一些最大的树木。"大象是森林的园艺师，"布莱克说。"它们在森林中种植高碳密度的树木，并清除'杂草'，也就是低碳密度的树木。它们为维护森林的多样性做了大量的工作"。由于这些偏好，大象与影响大气中的碳水平有直接关系。高碳密度的树木比低碳密度的树木在其木材中储存了更多来自大气层的碳，有助于对抗全球变暖。"大象有多种社会效益，"布莱克说。"全世界的孩子都在卧室里玩毛绒大象。非洲森林大象还以多种方式促进雨林的多样性。"有了这些知识，研究人员得以确定雨林中的其他动物如何影响其生物多样性，以及它们是否具有与大象相同的影响。"我们的研究的影响不仅仅是非洲的森林大象，"Berzaghi说。"由于我们表明低碳密度树木的叶子对食草动物来说不太可口，这些发现意味着其他大型食草动物，如灵长类动物或亚洲象，也可能对其他热带森林中高碳密度树木的生长作出贡献。我们的目标是通过调查这些其他物种和地区来扩大这一范围"。有了这些重要的信息，保护刚果盆地和西非的森林大象的论点从未如此强烈。大象的种群已经从森林的许多地区被消灭了，在许多地区，它们在功能上已经灭绝，这意味着它们的种群数量非常少，对森林的生态没有重大影响。布莱克呼吁为森林大象提供更多保护。"非法杀害大象和非法贸易仍然活跃，"布莱克说。"曾经有1000万头大象在非洲各地游荡，而现在只有不到50万头，大多数种群生活在孤立的小区域内。这些大象从濒危到极度濒危不等，在过去30多年里，它们的数量骤减了80%以上。大象受到国家和国际法律的保护，但偷猎仍在继续。这些非法杀戮必须停止，以防止森林大象的灭绝。现在我们有一个选择。作为一个全球社会，我们可以继续猎杀这些高度社会化和智能化的动物，看着它们灭绝，或者我们可以找到方法来阻止这种非法活动。拯救大象并帮助拯救地球，真的就这么简单。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341265.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341265.htm

科学家揭示变暖世界中树木与真菌之间的隐秘斗争

科学家揭示变暖世界中树木与真菌之间的隐秘斗争巴塔哥尼亚森林地面上的一种外生菌根蘑菇。图片来源：SPUN/MateoBarrenengoa现在，科学家们发现，造成这种滞后的原因可能就在地下。今天（5月27日）发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项研究表明，树木，尤其是遥远的北方地区的树木，可能正在迁移到没有真菌生命支持的土壤中。科西嘉岛上生长的一棵巨型松树，那里的气候变化影响极为严重。图片来源：SPUN/QuentinvandenBossche菌根真菌是一种生长在土壤中的丝状微小真菌，能与植物根系连接，为植物提供重要的养分以交换碳。北纬地区的大多数大型针叶树都与一种叫做外生菌根真菌的菌根真菌建立了关系。第一作者、地下网络保护协会（SPUN）真菌生态学家迈克尔-范-努兰德（MichaelVanNuland）说："在研究这些共生关系的未来时，我们发现，树木与真菌之间35%的伙伴关系会受到气候变化的负面影响。"菌根蘑菇Cortinariusspp.图片来源：SPUN/MateoBarrenengoa作者发现，在北美，最容易受到这种气候错配影响的树木是松科的树木。特别值得关注的地区是物种分布区的边缘，那里的树木往往面临着最恶劣的条件。在这里，作者发现，在这些地方存活率较高的树木拥有更多样化的菌根真菌，这表明这些共生关系可能对帮助树木抵御气候变化的影响至关重要。"外生菌根真菌与气候的关系不同于外生菌根树木，"合著者、SPUN数据科学家克拉拉-秦（ClaraQin）说。"我们发现的证据表明，树木必须对这些差异做出回答。"意大利亚平宁山脉的外生菌根森林。SPUN/SethCarnill这项研究揭示了气候变化可能对共生生物产生的影响。秦说："虽然我们预计气候驱动的迁徙会受到非生物因素的限制，比如高纬度和高海拔地区的可用空间，但我们通常不会考虑生物因素的限制，比如共生伙伴的可用性。"VanNuland说："我们必须继续努力了解气候变化如何影响菌根共生关系，这一点绝对至关重要。这些关系是地球上所有生命的基础--我们必须了解并保护它们。这一行动呼吁强调了研究和保护这些基本生态互动关系的重要性。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432544.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432544.htm

NASA的技术有助于确定最佳植树地点

NASA的技术有助于确定最佳植树地点在美国国家航空航天局碳监测系统（CMS）的支持下，一个研究小组利用高分辨率激光雷达数据、卫星图像和建模，开发出一种方法，帮助马里兰州评估种植树木的最佳地点。该方法同时考虑了土地的碳储存潜力和经济机会。研究人员利用先进技术指导马里兰州优化植树造林，以实现最大的碳吸收和经济效益，支持该州到2031年植树500万棵的目标。研究表明，一些农田可能会从树木中获得比农作物更多的收益。首先，研究人员根据当地的环境条件，绘制了树木和其他植物可以捕捉（或封存）多少碳。上图（上）显示了截至2011年马里兰州各地树木和其他植被（也称为地上生物量）的碳储存量。另一张地图（下）显示了根据全州的气候、土壤类型和土地利用情况，植被中可能储存的碳量。例如，与西部地区相比，马里兰州东部地区的气温更高、生长期更长，因此树木的生长量更大，碳储存量也更多。在全州范围内，植被的碳吸收潜力是2011年固碳量的近三倍。该地图背后的数据依赖于Landsat卫星图像和高分辨率机载激光雷达对树木高度和树冠范围的测量。马里兰州环境部高级气候顾问雷切尔-兰姆（RachelLamb）说："马里兰州是全美第一个使用基于遥感技术的森林碳监测系统的州。该机构正在利用这些数据跟踪现有森林的碳通量，并评估种植新树的最佳地点，以最大限度地提高碳减排效果。马里兰州的目标是到2031年种植和维护500万棵本地树木，并将碳污染从2006年的水平降低60%。"2021年和2022年，兰姆作为马里兰大学的博士和博士后研究员帮助开发了这些数据集。在大学期间，她在上述地图的基础上，根据对农民目前收入的估算，评估了在农田上种植树木的经济可行性。马里兰州约有三分之一的土地为农田，其中大部分曾经是落叶林。兰姆说："利用这些数据，我们能够确定在哪些地方种植树木而不是农作物对环境、气候和农民的经济效益来说是双赢的。"兰姆在2021年发表在《环境研究快报》上的论文中发现，马里兰州约23%的耕地种植树木比种植农作物更有利可图。该估计基于每吨20美元的碳价格和20年的土地使用承诺。"虽然这些发现并不是指令性的--一些农民可能更愿意种植农作物而不是树木，当然，农业在粮食安全方面发挥着重要作用--但它们可以帮助土地所有者和州政府根据经济、社会和环境的共同结果，就在特定地点种植什么做出战略性决策"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382377.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382377.htm

科学家发现世界上最古老的森林化石 源自3.9亿年前

科学家发现世界上最古老的森林化石源自3.9亿年前在英格兰西南部发现的世界上最古老的森林化石可以追溯到3.9亿年前，这为我们了解泥盆纪早期的树木生命形式及其对地球地貌的影响提供了重要线索。这项开创性的研究强调了早期树木在稳定环境和塑造河流系统演变过程中的重要作用。菖蒲树森林。图片来源：PeterGiesen/ChrisBerry这些化石是在布里斯托尔海峡南岸的米内黑德（Minehead）附近发现的，附近就是现在的布特林度假村（Butlin'sholidaycamp）。这些被称为菖蒲的树木化石乍一看很像棕榈树，但它们却是我们今天所熟悉的树木种类的"原型"。它们的树干不是实木的，而是细细的，中间是空心的。它们也没有叶子，树枝上覆盖着数以百计的树枝状结构。倒下的菖蒲原木化石。资料来源：NeilDavies这些树也比它们的后代矮得多：最大的树高在两米到四米之间。随着树木的生长，它们会脱落树枝，掉落大量的植被垃圾，这些垃圾为森林地面上的无脊椎动物提供了食物。地质意义科学家们以前曾认为英国海岸的这一地段并不包含重要的植物化石，但这一特殊化石的发现，除了其年代之外，还显示了数亿年前早期的树木是如何帮助塑造地貌、稳定河岸和海岸线的。该研究成果发表在《地质学会期刊》上。这片森林可以追溯到距今4.19亿年到3.58亿年前的泥盆纪，当时生命开始了向陆地的第一次大规模扩张：在泥盆纪末期，出现了第一批结籽植物，最早的陆地动物（主要是节肢动物）也已发展成熟。倒下的树干细节。资料来源：ChrisBerry该研究的第一作者、剑桥大学地球科学系尼尔-戴维斯教授说："泥盆纪从根本上改变了地球上的生命。它还改变了水和陆地的相互作用方式，因为树木和其他植物通过根系帮助稳定沉积物，但人们对最早的森林知之甚少。"生态见解和研究方法研究人员发现的化石森林位于德文郡北部和萨默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩层中。在泥盆纪时期，这一地区并不与英格兰其他地区相连，而是位于更南的地方，与德国和比利时的部分地区相连，在德国和比利时也发现了类似的泥盆纪化石。卡迪夫地球与环境科学学院的合著者克里斯托弗-贝里（ChristopherBerry）博士说："当我第一次看到这些树干的照片时，我立刻就知道它们是什么了，这是基于我30年来在全球范围内对这类树木的研究。在离家如此之近的地方看到它们真是令人惊叹。但最有启发性的见解来自于第一次看到这些树在它们生长的位置上。这是我们第一次有机会直接观察这种最早类型森林的生态学，解读钙华树的生长环境，并评估它们对沉积系统的影响"。德文郡北部和萨默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩层，这些化石就是在这里发现的。资料来源：尼尔-戴维斯实地考察是沿着英格兰海拔最高的悬崖进行的，其中一些悬崖只能乘船到达，考察结果表明，这种砂岩地层实际上富含泥盆纪时期的植物化石材料。研究人员在砂岩中发现了保存下来的植物化石和植物碎屑、树原木化石、树根痕迹以及沉积结构。在泥盆纪时期，该地点是一个半干旱的平原，从西北方的山脉流出的小河道纵横交错。戴维斯说："这是一片非常奇怪的森林--与你今天看到的任何森林都不一样。这里没有任何灌木丛，草也还没有出现，但是这些密密麻麻的树木掉落了很多树枝，这对景观产生了很大的影响。"这一时期标志着密集的植物首次能够在陆地上生长，钙华树脱落的大量碎屑在沉积层中堆积起来。这些沉积物影响了河流在地形上的流向，这是河流的流向第一次受到这种影响。这些化石中包含的证据保留了地球发展过程中的一个关键阶段，即河流开始以一种与以往根本不同的方式运行，成为今天巨大的侵蚀力量。人们有时会认为英国的岩石已经被研究得够多了，但这表明，重新审视这些岩石可以获得重要的新发现。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423387.htm

研究表明四脚行走的巨型袋鼠早在2万年前就已存在

研究表明四脚行走的巨型袋鼠早在2万年前就已存在这项研究的新测年方法显示，当人类在大约6万年前首次到达巴布亚新几内亚高地时，许多巨型哺乳动物物种仍然存在，包括已经灭绝的袋狼和一种类似于熊猫的有袋动物（名为Hulitheriumtomasettii）。1979年在澳大利亚国立大学领导的早期田野工作中拍摄的Nombe岩石庇护所的挖掘情况。资料来源：BarryShaw（澳大利亚国立大学）/《大洋洲考古学》杂志。令人惊讶的是，两个已经灭绝的大型袋鼠物种，其中一种用四条腿而不是两条腿走路，它们可能在该地区又生存了4万年。澳大利亚国立大学考古学教授蒂姆-德纳姆（TimDenham）说："如果这些巨型动物物种确实在巴布亚新几内亚高地生存的时间比它们在澳大利亚的同类物种要长得多，那么这可能是因为直到2万年前，人们只是不经常地访问Nombe地区，而且数量很少。"他是发表在《大洋洲考古学》杂志上的这项新研究的共同主要作者。Nombe岩洞是已知的新几内亚唯一被人类占据了数万年的遗址，并保存了已灭绝的巨型动物物种的遗骸，其中大部分是新几内亚特有的。德纳姆教授说："新几内亚是以前更为广阔的澳大利亚大陆的一个森林、山地、北部地区，被称为'Sahul'，但与澳大利亚大陆相比，我们对其动物和人类历史的了解很有限。"研究报告的共同作者、弗林德斯大学古生物学实验室的GavinPrideaux教授表示，最新的Nombe研究与弗林德斯大学古生物学家以前从袋鼠岛获得的类似证据是一致的，这些证据也表明巨型袋鼠可能一直存在于澳大利亚大陆一些交通不便的地区，直到大约2万年前。他说，许多关于巨型动物灭绝时间表的一般假设"弊大于利"。"尽管人们经常假设澳大利亚和新几内亚的所有巨型动物物种在4万年前从海岸到海岸都灭绝了，但这种概括并没有基于非常多的实际证据。对于解决当人们第一次到达时生活在该大陆上的几十种大型哺乳动物、鸟类和爬行动物究竟发生了什么，它可能是有害而无益的。"位于巴布亚新几内亚Nongefaro、Pila和Nola社区附近的Nombe岩石庇护所，在史前时代，高原民族的游牧群体应该不常来。考古学家在20世纪60年代首次发掘了这个隐蔽的岩石庇护所，但最密集的实地考察阶段是由ANU考古学家Mary-JaneMountain博士在1971年和1980年进行的，她也是最新论文的作者之一。她的最初研究产生了对Nombe遗址的首次详细描述和解释，并在塑造我们对巴布亚新几内亚高地的人类历史的理解方面发挥了关键作用。"Mary-Jane(Mountain)最初假设该遗址的巨型动物可能在人类殖民后存活了几千万年，但随着考古学、测年和古生物学的新技术的出现，这一点才得到证实，"丹纳姆教授说。普里多教授说，这些现代分析技术的新应用，或在Nombe遗址的新发掘，将进一步确认晚期存活的巨型动物的时间线和巴新人的占领时间。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333257.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333257.htm