扰动深海：新研究揭示人类强烈影响了地球的隐秘深处

扰动深海：新研究揭示人类强烈影响了地球的隐秘深处温室气体排放和森林砍伐等人类活动对地球表面的影响有据可查。最近，亚利桑那大学的水文研究人员探索了人类对地球表面以下数百米到数公里深层地下的影响。亚利桑那大学水文与大气科学系教授、《地球的未来》（Earth'sFuture）杂志上一篇论文的资深作者詹妮弗-麦金托什（JenniferMcIntosh）说："我们研究了石油和天然气的流体生产率与水的自然背景循环的比较，结果显示人类如何对地下流体的循环产生了巨大影响。"这项研究的主要作者、亚利桑那大学水文与大气科学系兼职教授、萨斯喀彻温大学环境与可持续发展学院教授格兰特-弗格森（GrantFerguson）说："对大多数人来说，深层地下是看不见、摸不着的，我们认为有必要为这些拟议的活动提供一些背景资料，尤其是当涉及到我们对环境的影响时。"研究报告称，预计未来，这些由人类引起的流体通量将随着人们提出的气候变化解决方案而增加。这些策略包括：地质碳封存，即在地下多孔岩石中捕获并储存大气中的二氧化碳；地热能源生产，即通过高温岩石循环水发电；以及从地下富含矿物质的盐水中提取锂，为电动汽车提供动力。这项研究是与加拿大萨斯喀彻温大学、哈佛大学、西北大学、韩国地球科学和矿产资源研究所以及瑞典林奈大学的研究人员合作完成的。这项研究的共同作者、亚利桑那大学地球科学系教授彼得-莱纳斯（PeterReiners）说："负责任地管理地下水是实现绿色转型、可持续未来以及将升温控制在几度以下的希望所在。"麦金托什说，在石油和天然气生产过程中，总会有一定量的水来自地下深处，通常是盐水。这些地下水通常已有数百万年的历史，其盐度或来自远古海水的蒸发，或来自与岩石和矿物质的反应。为了更有效地采油，会在盐水中加入更多来自近地表的水，以弥补去除的石油量，并保持储油层的压力。然后，混合盐水被重新注入地下。这就形成了一个生产流体并将其重新注入深层地下的循环。同样的过程也发生在锂提取、地热能源生产和地质碳封存中，这些操作都涉及将地下残留的盐水重新注入。研究表明，这些石油和天然气活动的流体注入率或补给率高于自然发生的情况。研究小组利用各种来源的现有数据，包括与石油和天然气开采以及地热能源注水有关的流体运动测量数据，发现目前由人类活动引起的流体运动速率高于人类干预之前的流体运动速率。随着碳捕集与封存和锂提取等人类活动的增加，研究人员还预测了这些活动可能会如何被记录在地质记录中，地质记录是组成地壳的岩石中记录的地球历史。人类活动不仅有可能改变深层地下流体，还有可能改变生活在地下的微生物。随着流体的流动，微生物环境可能会因水化学变化或将新的微生物群落从地球表面带到地下而发生改变。例如，使用水力压裂技术（一种用加压液体破碎地下岩石以开采石油和天然气的技术），以前没有任何可检测到的微生物数量的深层岩层可能会突然出现大量微生物活动。麦金托什说，关于地球深层地下及其如何受到人类活动的影响，还有很多未知数，继续研究这些问题非常重要。我们需要利用地下深层作为气候危机解决方案的一部分。"然而，我们对火星表面的了解要多于对我们脚下深处的水、岩石和生命的了解。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428756.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428756.htm

男性基因正在消失？两篇 Nature 揭示人类Y染色体的遗传奥秘……

男性基因正在消失？两篇Nature揭示人类Y染色体的遗传奥秘……不过近期，最新的“长读”测序技术终于揭示了贯穿一整条Y染的完整遗传信息，对数十条来自全球男性的Y染色体实现了全面、可靠地测序。这一艰巨、突破性的工作于今年8月发表在《自然》杂志。同行表示，它将指引我们探索性别基因、精子基因的作用机制，理解Y染色体的进化方式，以及分析它会否如预测那样在几百万年内消失。SRY引导男人长大大约六十年前，我们就已知道有种特殊的染色体决定人类和其他哺乳动物的出生性别。女性有一对X染色体，而男性有一条X染色体和一条体型小得多的Y染色体。Y染色体决定男性性别，因为它携带一种名为SRY的基因，该基因指导胚胎内细胞脊发育成睾丸。胚胎睾丸会产生雄性激素，进而引导男婴男性特征的发育。XX型胚胎没有Y染色体和SRY基因，因此相同的细胞脊会发育成卵巢。然后，雌性激素诱导女婴女性特征的发育。Y染色体是DNA垃圾场？如前文所述，相比X染色体和另外22种常染色体，Y染色体相当独特，体型很小，携带基因也很少——区区27个，要知道X染上有大约1000个基因。Y染色体基因包括SRY、少量指导精子生产的基因、一些似乎对生命至关重要的基因——这些基因里有不少是在X染色体上有对应者的。许多Y染基因（包括精子基因RBMY和DAZ）以多个拷贝形式存在。此外，如前文所述，DNA序列倒置、缺失的情况很常见。Y染色体还具备许多似乎对生物性状无贡献的DNA序列。此类“垃圾DNA”由高度重复序列组成，这些序列源自旧病毒的碎片、死亡基因以及碱基的简单重复。大量碱基重复序列占据了Y染色体的大部分；它们能结合荧光染料，让你通过显微镜看见它们存在。Y很奇怪Y染色体为什么如此独特？故事要从进化讲起。大量证据表明，1.5亿年前，X和Y只是一对普通染色体（鸟类和鸭嘴兽仍然如此），彼此并无差异，父母各提供一条——就像常染色体那样。后来，这对染色体上的SRY基因进化，定义了一个种新的原始Y染色体（proto-Y）。根据定义，这种原始Y染被永远限制于睾丸内，并且因大量细胞分裂和极少修复而发生一系列突变。原始Y染迅速衰退，每百万年失去约10个活跃基因，数量从原来的1000个减少到目前的区区27个。它一端的一个“伪常染色体（pseudoautosomal）”小区域保留了最初形式，与X染色体相同。关于这种衰退会否持续，学界有很大争论，因为按照这个速度，全人类的Y染将在几百万年内消失（就像啮齿动物已经遭遇的那样）。技术升级推动测序突破人类基因组的第一份草图于1999年完成。自那以后，科学家们成功对所有常染色体以及X染色体进行了测序（只留下少数缺漏）。他们使用短读长测序（short-readsequencing）技术来实现目标，具体操作包括将DNA切割成大约一百个碱基的小片段，然后像拼图一样重新组装它们。.Y染色体比X染色体小太多当然直到最近，新技术才有能力沿单个长DNA分子进行碱基测序，得到数千个碱基的长读片段。这些较长读段更容易区分，故而更容易组装。因此，科学家得以解析Y染色体上那些令人困惑的重复和环状结构。Y染变变变今年3月，美国国家人类基因组研究所的生物信息学家亚当·菲利普（AdamPhillippy）和端粒到端粒联盟（T2T）报道了除Y染色体外的人类基因组完整测序。当时，T2T联盟在社交媒体上表示，他们已经掌握了Y染序列。而眼下，正如他们于《自然》发表新文章所介绍的那样，Y染色体6200万碱基的复杂排列已被详尽解析，此前部分测序工作所缺漏的3000万碱基信息也给补上了。菲利普等人在《自然》上不只发了一篇文章，另一份同时见刊的工作对来自世界各地21个不同群体男性的43条Y染色体进行了测序，旨在采样人类的遗传变异。测序43条Y染后，研究团队发现，它们的遗传差异很大。团队成员之一查尔斯·李（CharlesLee）表示：我很惊讶于Y染色体上某些基因的拷贝数差异。举个例子，A男性的Y染色体有23个名为TSPY的基因拷贝，该基因被认为与精子形成有关，B男性的Y染色体却有39个TSPY拷贝。此外，他们还发现Y染色体大量重复区域的大小和组成存在差异。上图显示不同个体Y染色体尺寸的差异很大遗传学家马克·乔布林（MarkJobling，未参与工作）指出，Y染色体上的DNA组织和保守水平表明它并未退化至消失边缘。“这篇论文证实了Y染色体的基因内容本质上是保守的，Y染色体仍在退化并注定消失的想法被这一事实彻底击垮了。”目前尚不清楚这些变异会否影响男性的生育能力或其他特征。但知道它们的存在，为我们后续研究奠定了基础。研究人员现在可以开展大规模研究，挖掘Y染色体变异与健康问题的相关性，例如与Y染色体有关的膀胱癌。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384955.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384955.htm

如何创造思维 - 人类思想所揭示出的奥秘 | 电子书籍

名称：如何创造思维-人类思想所揭示出的奥秘电子书籍描述：《如何创造思维》是浙江人民出版社在2013年11月出版的图书，作者(美)雷·库兹韦尔，这是一部洞悉未来思维模式的颠覆之作。链接：https://www.aliyundrive.com/s/J9PanfGrvJN大小：20.73MB标签：#如何创造思维#思维#电子书籍来自：雷锋版权：频道：@shareAliyun群组：@aliyundriveShare投稿：@aliyun_share_bot

新研究揭示人类祖先如何在气候变化中繁衍生息

新研究揭示人类祖先如何在气候变化中繁衍生息我们的祖先是随着时间的推移适应当地的环境变化，还是寻找食物资源多样化的更稳定的环境？人类的进化是更多地受到气候时间变化的影响，还是受到环境空间特征的影响？为了定量地检验这些有关人类进化和适应的基本假设，研究小组使用了三千多件年代久远的人类化石标本和考古遗址汇编，代表了六种不同的人类物种，并结合现实的气候和植被模型模拟，涵盖了过去三百万年的时间。科学家们的分析重点是生物群落--具有相似气候、植物和动物群落特征的地理区域（如热带草原、热带雨林或苔原）。"对于考古和人类学遗址以及相应的年代，我们从气候驱动的植被模型中提取了当地的生物群落类型。"韩国釜山国立大学IBS气候物理学中心的博士生、该研究的第一作者ElkeZeller说："这揭示了已灭绝的类人物种H.ergaster、H.habilis、H.erectus、H.heidelbergensis和H.neanderthalensis以及我们的直系祖先H.sapiens青睐哪些生物群落。"类人进化和适应各种植被类型的时间表。根据这项新的《科学》研究，适应性在智人属的地理扩张中发挥了关键作用。图片来源：ElkeZeller。本作品包括改编自HCRP-UR501和Sangiran17的图片（作者：Gerbil）、Bodo（作者：RyanSomma）和DakaHomo（作者：Cretan），以CCBY3.0和DNH-134（作者：Herries,A.I.R.等，Science2020）使用。据分析，科学家们发现早期的非洲族群更喜欢生活在开阔的环境中，如草原和干燥的灌木丛。大约在180万年前，直立人以及后来的海德堡人和尼安德塔人等类人猿迁徙到欧亚大陆，随着时间的推移，他们对其他生物群落有了更高的耐受性，包括温带森林和北方森林。该研究的合著者、意大利那不勒斯费德里科二世大学的PasqualeRaia教授说："为了作为森林居民生存下去，这些群体发展出了更先进的石器，很可能还发展出了社会技能。最终，智人于大约20万年前在非洲出现，并迅速成为各行各业的主人。我们的直系祖先具有机动性、灵活性和竞争力，与之前的任何物种都不同，他们能够在沙漠和苔原等恶劣环境中生存。"在进一步研究人类偏好的地貌特征时，科学家们发现早期人类的居住地明显集中在生物群落多样性增加的地区。这项研究的合著者、韩国IBS气候物理中心主任AxelTimmermann教授说："这意味着我们的祖先喜欢马赛克地貌，在附近拥有种类繁多的植物和动物资源。研究结果表明，生态系统多样性在人类进化过程中发挥了关键作用。"作者首次在大陆尺度上证明了人类对马赛克景观的偏好，并提出了一个新的多样性选择假说：智人物种，尤其是智人，具有利用异质生物群落的独特能力。ElkeZeller补充说："我们的分析表明，景观和植物多样性作为人类的选择要素以及社会文化发展的潜在驱动力，具有至关重要的意义。这项新的《科学》研究阐明了植被变化是如何影响人类生存的，为人类史前史和生存战略提供了前所未有的视角。"气候和植被模型模拟涵盖了地球过去300万年的历史，是在韩国速度最快的科学超级计算机之一Aleph上进行的。阿克塞尔-蒂默曼（AxelTimmermann）说："超级计算机正在成为进化生物学和人类学的关键工具。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371293.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371293.htm