巨型食草动物：大自然对抗入侵植物的秘密武器

巨型食草动物：大自然对抗入侵植物的秘密武器Goldencrownbeard原产于北美洲，在印度蔓延，给当地农民等造成了困扰。这种植物在丹麦也是入侵植物。资料来源：SuryodaySinghMann大型食草动物可以通过吞噬和践踏威胁生物多样性的入侵植物物种，在保护当地生态系统方面发挥至关重要的作用。乍一看，人们可能会认为这些食草动物也会以本地植物为目标。然而，本地植物已经与这些大型动物共同进化了数千年，使它们能够抵御这种相互作用，而入侵物种则不同。这是奥胡斯大学和印度野生动物研究所刚刚在科学杂志《自然生态与进化》上发表的一项新研究得出的结论。这项研究表明，利用大型食草动物作为天然武器来防止入侵植物与本地物种竞争的潜力巨大。至少，它在研究人员收集数据的印度是有效的。更具体地说，这些数据来自世界上规模最大的野生动物调查（每四年进行一次），以及印度广泛的植物监测计划。(有关这项调查的信息，请参阅本文底部的资料框）。不过，研究人员指出，这些结果也适用于那些没有像印度那样大型食草动物的地区。丹麦奥胡斯附近格丁-卡斯特德莫斯野化项目中的马和水牛。图片来源：奥胡斯大学PeterF.Gammelby关注大型食草动物这项研究基于研究人员所说的巨型食草动物，即体重超过一公吨的动物。在印度，这些动物包括大象、犀牛、野生水牛和印度野牛（世界上最大、最重的牛）。研究表明，巨型食草动物的数量与本地植物物种和入侵植物物种之间的平衡存在正相关：巨型食草动物多的地方，本地植物也多，入侵植物少。反之亦然。在入侵物种占主导地位的地方，巨型食草动物很少或根本没有。印度的一些地区除外，那里的入侵植物长得又高又密，巨型食草动物根本无法靠近。用相机陷阱"捕捉"到的一群印度野牛。尕尔牛是世界上现存最大的牛类，体重可远远超过一吨。资料来源：AITE2018，NTCA-WII，印度入侵物种：全球威胁这些发现的意义在于，联合国将入侵物种列为全球生物多样性的首要威胁。这些入侵物种包括各种非本地物种的动物、植物和真菌，它们往往会对本地生物多样性造成危害。在过去的半个世纪里，全球为抵御这些入侵物种所做的努力耗资超过1200亿美元，但成效有限。巨型食草动物的体型庞大，这意味着它们会吃掉大量不同种类的植物。它们习惯于吃许多不同的植物物种，甚至是营养价值较低的物种，因为它们根本无法挑剔。因此，它们更有可能在食物中加入不熟悉的植物。研究小组本可以将小型食草动物纳入研究范围，但它们在当地生态系统中的作用更为复杂；老虎和豹子的菜单上也有它们的身影。而大象等则不是。因此，我们回到如何在没有大象、犀牛等动物的国家应用这项研究的问题上来。并不需要巨型食草动物来遏制入侵植物物种--体型稍小的大型和中型物种也能产生类似的效果。"虽然欧洲野化项目中释放的一些牛可以长到一吨多，但体重不到一吨的动物也能产生类似的效果。在匈牙利，研究表明水牛可以驱赶入侵的大金丝楠木；这一物种在丹麦也是一个问题。"奥胡斯大学的Jens-ChristianSvenning教授说："在丹麦，苏格兰高地牛也被用来抑制玫瑰果灌木丛；这种亚洲物种通常被认为是丹麦大自然中的问题物种。"该研究的第一作者尼纳德-阿维纳什-蒙吉（NinadAvinashMungi）是奥胡斯大学的一名博士后，他强调说，放牧动物的大小并不是对抗入侵物种的决定性因素。"大型、中型和小型食草动物的混合使用非常容易。在野化项目中，鹿、水牛、牛和马可以很好地配合，它们还可以一起针对不同的入侵植物物种。这也使得野化工作更灵活、更有弹性，像印度那样开展大规模的欧洲生物多样性调查是一个非常好的主意。欧洲有更多的资金可以投资于自然和自然恢复。"将印度的调查称为世界上最大的调查并不为过。它拥有26838拍摄地点，在吉尼斯世界纪录中占有一席之地，甚至还涉及野外工作，数万名参与者徒步覆盖了总面积达38.12万平方公里的森林。这项调查每四年进行一次。主要目的是了解该国老虎种群的状况，但摄像机中的运动传感器探测到的远不止条纹食肉动物。数以千计的大象、犀牛、野生水牛和印度野牛（世界上最大的野生牛种）也出现在近3500万张照片中。海量数据还包括大量植被和粪便样本。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382127.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382127.htm

一种来自美国的植物入侵了欧洲：它是如何做到的？

一种来自美国的植物入侵了欧洲：它是如何做到的？生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES）已经确定了对全世界物种多样性最严重的五个威胁。土地使用的变化居于首位，其次是直接的资源开发、气候变化和污染。然而，第五个问题是许多人可能没有考虑过的：外来物种移入不属于它们的地方。然而，科学家们知道它们构成了一个大问题。然而，目前还不能确定外来物种是如何以及为何如此迅速地传播。因此，一个由世界上一些最好的遗传学专家组成的国际研究小组已经着手研究普通豚草（Ambrosiaartemisiifolia）的案例。他们的研究结果最近发表在《科学进展》杂志上。为什么豚草会蔓延？普通豚草原产于北美洲的温带地区，在19世纪通过进口种子和受污染的马饲料意外地被引入欧洲。近年来，它已经蔓延到整个欧洲大陆的相当一部分地区。今天，受污染的鸟类饲料是一个主要的引进来源，因此如果你用进口种子在外面喂鸟，你应该先把豚草的种子整理出来。幸运的是，许多外来物种在造成任何伤害之前就已经无法繁殖，因为它们无法建立和适应新的环境。那么，是什么使普通豚草能够茁壮成长？它们的基因是关键。"我们检查了655个普通豚草标本中的遗传物质，其中308个标本取自植物园的历史植物收藏。"NTNU大学博物馆的进化遗传学专家VanessaC.Bieker说："其中一些标本有190年的历史，是该植物首次被引入欧洲的时候。"通过这种方式，研究人员能够跟踪普通豚草自到达欧洲以来的演变过程。这些信息提供了答案，帮助他们更好地理解是什么导致了今天豚草失控的传播。但首先，我们要了解一下为什么外来物种是我们应该担心的问题。导致全球范围内的问题外来物种在世界大部分地区造成了问题。在挪威，入侵威胁包括鲑鱼寄生虫Gyrodactylussalaris、水貂、Sitka云杉、花园羽扇豆、美国小龙虾、池塘杂草Elodeacanadensis、红王蟹、加拿大鹅和巨型猪笼草。人类对自然的影响往往是问题的核心。智人的人口今年将超过80亿。在过去的5万年里，将物种传播到不属于它们的全球各地，是人类改变地球的一种方式。这些外来物种可能会超过一个地区已经存在的物种。有时它们只是吃当地的物种。其他时候，它们会吃它们的食物。它们占据了那些无法抵御入侵者的繁殖能力或利用该地区资源的物种的栖息地。普通豚草生长迅速，个头很大，因此可以超越当地物种。兔子和猫一个著名的例子是澳大利亚的兔子，欧洲人在他们新发现的大陆上放养了一些兔子，以使其更有家的感觉，并有东西可以猎取。但是在澳大利亚，兔子们没有可以控制种群的天敌。5亿只兔子和对自然界的巨大破坏之后，兔子不再那么令人愉快。即使在大规模的疾病爆发和大力控制人口之后，澳大利亚仍然有几亿只兔子，更不用说还有一百多万只野骆驼，两亿只蟾蜍，以及几百万只狐狸和野猫。猫是对全世界鸟类和其他动物真正的大威胁之一。在美国，它们每年杀死多达40亿只鸟和200多亿只哺乳动物，而在挪威，户外猫咪杀死了大约700万只鸟。如果你真的想帮助环境，你应该把你的猫关在屋里--并且给它做绝育。对欧洲更有威胁的植物回到欧洲和普通豚草。研究小组找到了可以解释这种植物为何如此成功的答案。VanessaC.Bieker说："欧洲的入侵种群有利于发展有助于其防御的基因，比如对抗引发疾病的病原体的基因。"在欧洲，普通豚草可能以这样一种方式进化，使该植物对当地的威胁变得更有抵抗力。自然选择意味着坚韧的植物有很大的优势，比不太坚韧的标本更经常地繁殖。这一点传播到了后代身上，他们将这种优势发扬光大。今天，更坚韧的植物已经完全接管了。其他物种对传播也有贡献一路走来，普通豚草也得到了外来者的帮助。普通豚草进行有性繁殖，并通过在自己的物种之外进行繁殖，弥补了新大陆上伙伴的不足。迈克尔-马丁说："我们发现，这种植物在欧洲与大约在同一时间引进的密切相关的物种进行杂交。"这种行为意味着普通豚草不需要在附近有另一种普通豚草植物，该植物就可以获得立足点，因为来自近亲的花粉可以用来生产种子。在引进的早期阶段，当种群规模较小时，这一点特别有用。一路传播到丹麦这种植物也可能是为了躲避它在北美的敌人而来到这里。在它的自然家园范围内，它很容易受到细菌病原体的攻击。在欧洲，当地的细菌没有与普通豚草共同进化，因此它们没有构成直接威胁。入侵的植物可以将更多的能量用于生长和繁殖，而不是用于防御，这反过来又使它比当地的植物更具优势。普通豚草在其家乡北美大陆的部分地区也是一个问题。农业和定居者帮助将这种植物传播到美国的一些地方，而这些地方并不是这种植物的原产地。丹麦目前是普通豚草的北部界限，它现在正在那里变得更加成熟。该植物目前在挪威不是一个威胁，可能是因为该国的恶劣气候。这对现在来说是好事--对花粉过敏症患者来说也是如此，否则他们可能会害怕一个持续到11月的季节。如果气候变化导致冬季变暖，我们将看到会发生什么。也许忍受我们寒冷的冬天，偶尔冻一冻，毕竟不是那么糟糕。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331919.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331919.htm

老基因，新花招：鳉鱼的悬浮生命科学

老基因，新花招：鳉鱼的悬浮生命科学该研究结果发表在5月30日的《细胞》（Cell）杂志上，研究结果表明，鳉鱼在不到1800万年前通过共用起源于4.73亿年前的古老基因，发展出了休眠的能力。对比分析进一步证明，包括家鼠在内的其他动物在休眠期也有类似的基因表达模式。资深作者、斯坦福大学分子生物学家安妮-布鲁内说："整个程序就像白天和黑夜--有正常状态下的生命，也有休眠状态下的生命。"一对鳉鱼。图片来源：RogelioBarajas和XiaoaiZhao鳉鱼的快速成熟和繁殖弗氏假鳃鳉比其他脊椎动物成熟得更快，即使在人工饲养条件下，成鱼的寿命也只有6个月左右。在它们的水上家园消失之前，这些鱼会迅速繁殖，但它们的胚胎会留在干泥中，准备来年降雨时孵化。胚胎停育也会发生在其他脊椎动物身上，包括鱼类、爬行动物和一些哺乳动物，但鳉鱼的停育非常极端，因为它持续的时间非常长（平均为8个月，实验室中长达2年），而且鳉鱼胚胎进入停育期的时间比其他动物要晚得多。加州大学旧金山分校的第一作者帕拉姆-普里亚-辛格（ParamPriyaSingh）说："这大致处于发育的中期，许多器官在这一阶段已经形成--它们有正在发育的大脑和心脏，心脏在休眠期停止跳动，然后又重新开始跳动。据我们所知，鳉鱼是唯一能在发育后期如此晚期休眠的脊椎动物。"雄性鳉鱼。图片来源：RogelioBarajas和XiaoaiZhao休眠期的详细基因分析为了了解休眠进化，研究小组首先确定了弗氏假鳃鳉（Nothobranchiusfurzeri）在不同发育阶段的基因表达特征。他们重点研究了被称为"旁系亲属"的基因复制拷贝，因为基因复制是新基因起源和特化的主要机制之一。总的来说，研究人员发现了6247对旁系亲属在休眠期表现出特化的基因表达模式。令人惊讶的是，据他们估计，大多数休眠期特化基因都是"非常古老"的旁系亲属，起源于4.73亿年前。布鲁内特说："尽管休眠进化的时间相对较短，但专门用于休眠的基因却非常古老。我们发现，鳉鱼中大多数专门用于休眠的基因都是非常古老的旁系亲属，这意味着它们在所有脊椎动物的共同祖先中都有复制。"物种间的比较分析由于弗氏假鳃鳉、南美鳉（Austrofunduluslimnaeus）（也会出现休眠）和两种不会出现休眠的鳉鱼：五线旗鳉（Aphyosemionstriatum）和琴尾旗鳉（Aphyosemionaustral）的胚胎基因表达进行了比较。他们发现弗氏假鳃鳉和南美鳉的基因表达模式有明显的重叠，这两种鱼的停歇进化是相互独立的，但在两种非停歇物种中却没有发现。同样，研究人员还发现了小家鼠（Musmusculus）胚胎在休眠期基因表达模式的显著相关性，并表明小鼠的休眠期特化基因也有非常古老的起源。辛格说："这表明，在远亲物种之间，使停歇得以实现的相同机制被反复采用，以实现停歇的进化。"接下来，研究人员探索了这些休眠期特化基因在鳉鱼体内的调控方式。他们发现了几种控制休眠期基因表达模式改变的关键转录因子，包括REST和FOXO3，已知这两种转录因子在哺乳动物冬眠（一种不同的休眠形式）期间也会表达。值得注意的是，这些调控基因中有几个涉及脂质代谢，而脂质代谢在休眠期具有独特的特征。"休眠的关键因素之一是这种特殊的脂质代谢，"布鲁内特说。"在休眠期，它们的甘油三酯和长链脂肪酸含量似乎要高得多，这是一种储存形式，也可能有助于长期保护生物体膜。"停滞期研究的未来方向研究小组计划继续研究不同物种如何调节休眠，并深入挖掘脂质代谢在休眠和其他类型的悬浮状态中的作用。辛格说："这是一种非常复杂的状态，我认为我们只是触及了表面。我们想更深入地研究休眠期如何调节脂质代谢的具体方面，我们也有兴趣研究特定细胞类型在休眠期的作用。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434110.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434110.htm

澳州宣布将野山羊作为入侵物种加强管控

澳州宣布将野山羊作为入侵物种加强管控澳大利亚政府说，鉴于野山羊对该国大量动植物物种带来的影响，政府决定将野山羊作为入侵物种来管控。新华社报道，澳州政府星期五（11月3日）在新闻公告介绍称，野山羊遍布澳州全境，威胁到128个濒危植物和动物物种的生存。澳政府估计，仅在新南威尔士州就有580多万只野山羊。野山羊和本土动物争抢食物，还会携带疾病，给澳大利亚一些地方社区和农民造成很大损失。澳政府计划针对野山羊采取多种管控措施，包括使用新的诱饵、无人机、热成像设备等来开展灭杀作业等。2023年11月3日10:05PM

快1000倍：人类正在帮助入侵物种以惊人的速度蔓延

快1000倍：人类正在帮助入侵物种以惊人的速度蔓延本地物种无法迅速迁徙，以躲避气候变化造成的破坏。一组来自世界各地的科学家最近发现，非本地物种扩张领地的速度明显快于本地物种，这主要是由于人类的无意帮助。即使是通常不会快速移动的非本地植物，其扩张范围的速度也比本地植物快三倍。鉴于气候变化对栖息地的迅速影响，这种加速是至关重要的，在这种情况下，快速移动变得越来越重要。为了生存，植物和动物需要每年以3.25公里的速度移动自己的活动范围，才能跟上气温升高和相关气候变迁的步伐--如果没有人类的帮助，本地物种根本无法达到这一速度。在马萨诸塞大学阿默斯特分校科学家的领导下，来自美国新泽西州、密歇根州、科罗拉多州、夏威夷州以及西班牙塞维利亚和萨拉戈萨的研究人员组成了研究小组，研究成果发表在《生态学、进化和系统学年度评论》上。"我们知道，入侵植物物种的数量在全球呈指数级增长，"论文第一作者、马萨诸塞大学阿默斯特分校环境保护学教授贝瑟尼-布拉德利（BethanyBradley）说。"我们还知道，植物苗圃正在加剧由气候驱动的入侵物种传播，而应对入侵物种是为气候变化做好准备的最佳方法之一。我们想知道的是，本地和非本地物种目前的移动速度有多快，以及它们还能走多远。"非本地物种（红色）比本地物种（蓝色）传播得快得多。虚线表示物种需要多快的移动速度才能跟上气候变化。资料来源：BethanyBradley为了弄清物种移动的速度，布拉德利和她的同事们全面调查了大量以前发表的论文和公开的数据集，了解代表不同类群和不同生态系统的本地和非本地物种移动的距离和速度。这项调查的一个重要子集是汇编数据，显示人类是如何帮助加速非本地物种的传播的，这些数据可能是偶然的，比如当一个特定的物种发现自己被装在一个在各大洲之间旅行的集装箱里时，也可能是有意的，比如当园丁从苗圃里买来一种入侵的观赏植物并把它带回自己的家时。布拉德利及其同事得出的结论是，陆地物种（包括植物）若想在气候变化中保持领先，每年的移动速度必须超过3.25公里，而海洋物种则需要每年移动2.75公里。不幸的是，本地物种每年平均移动的距离只有1.74公里。然而，非本地物种每年以大约35公里的速度自行传播。如果考虑到人类在非本地物种传播中所起的作用，那么这个速度就会跃升到每年1883公里的天文数字--比本地物种的传播速度快1000倍。布拉德利说："从根本上说，没有人类的帮助，本地物种是不可能跟上气候变化的步伐的。"在研究的第二部分，布拉德利和同事们希望了解在气候变暖的世界中，本地和非本地物种可能会传播多远，因为并不是每个生态系统都是合适的栖息地。虽然可供研究小组综合分析的案例较少，但他们的研究表明，非本地物种很可能比本地物种找到更多自己喜欢的领地。"然而，虽然这意味着非本地物种可能会随着气候变化获得更多领地，但这也意味着它们会失去更多领地，因为一些范围边缘变得越来越不适合它们"。那么，这对未来意味着什么呢？布拉德利说："很明显，人类非常善于迁移物种，而这正是非本地物种拥有的最大优势之一我们需要认真考虑并开始实施辅助迁移"--刻意帮助本地物种迁移到更合适的地点--这样我们的本地动植物才有机会"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1436243.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1436243.htm