APP下载

生态发现

2015-09-29

中国生态文明 2015年1期
关键词:白蚁蓝藻海平面

生态发现

环境比遗传因素更能影响免疫系统

据美国科学周刊网站报道,斯坦福大学近期开展的一项双胞胎研究显示,人类免疫系统的运转情况或更多地受到环境而不是遗传因素的影响,这其中包括一个人过去接触的病菌和接种的疫苗。

斯坦福大学免疫学家马克·戴维斯(Mark Davis)带领的团队采用了双胞胎实验法来研究先天因素和后天因素对免疫系统的影响。他们征集了210对年龄在8岁到82岁之间的同卵和异卵双胞胎,采集了他们的血样并检测了200多个免疫系统相关指标,其中包括95种免疫细胞和51种蛋白质。由于同卵双胞胎的基因基本一致,而异卵双胞胎只有一半基因相同,如果某种特质具有遗传性,同卵双胞胎遗传这种特质的概率将大于异卵双胞胎。

戴维斯团队于1月15日在《细胞》杂志网站上发表报告称,研究显示,同卵双胞胎的免疫系统存在显著差异,这是基因决定论无法解释的:在四分之三的检测指标中,环境因素的影响要大于遗传因素,并且一半的检测指标没有显示出遗传因素在其中起作用。此外,年龄较小的双胞胎之间的相似性大于年龄较大的双胞胎,这说明当双胞胎年龄渐长,接触到不同外界环境后,其免疫系统的差异日趋增大。

研究人员还对双胞胎进行了流感疫苗实验,以了解基因在其中的作用。一些人对疫苗的反应比别人更强烈,能制造出更多抗体。如果这一特质具有遗传性,那么同卵双胞胎应当有相似的反应。但实际上,这种反应的差异完全由环境造成,据推测这与双胞胎接触过的流感病毒株种类有关。

此外,科学家们也研究了巨细胞病毒对免疫系统的影响,这种病毒广泛潜伏在大部分人体内,但很少引发症状。当一对同卵双胞胎中的一个感染了病毒,而另一个没有的时候,他们免疫系统的差异性大于均未感染病毒的双胞胎。巨细胞病毒几乎对60%的检测指标都有所影响。戴维斯说,这是环境影响免疫系统的有力证据。

科学家通过检测不同类型的白细胞以研究免疫系统的差异性

研究发现蓝藻可自行创造最适宜生长环境

据新浪科技报道,化肥容易导致淡水及海洋中的蓝藻数量激增,但近期一项由多家机构共同进行的研究发现,这种水中微生物自身就可以对湖中的氮循环和磷循环产生重要影响。

研究人员发现,蓝藻(又称蓝绿藻)如果在营养物含量偏低的湖中落脚,便会建立起正反馈回路,加大水中污染物和气候变化产生的影响,使周围环境更适宜自身生存,但同时也污染了水源,威胁到全人类的身体健康。该发现为蓝藻爆发提供了新的解释,或许能引导我们找到预防和控制蓝藻爆发的新途径。

该研究成果被发表在期刊《生物圈》(Ecosphere)上。

“我们通常将蓝藻爆发看做是人类让水体变得富营养化的后果,但我们的研究显示,蓝藻本身便能驱动湖水中的氮循环和磷循环。”该研究的主要作者之一、达特茅斯大学教授凯瑟琳·考丁汉姆(Kathryn Cottingham)说。研究人员发现,由于蓝藻会对水中无法被浮游生物直接吸收利用的氮、磷化合物进行转化,湖水中的养分循环和保持稳态的能力便会受到影响。许多蓝藻门生物具有固氮能力,因而被人们视为一种潜在的氮来源。此外,一些蓝藻门生物还会对沉积物中和池底处集聚的磷加以利用和转化。随着蓝藻分解,这些氮和磷就会被释放到水体中,从而使湖水中的养分水平上升,加快其它浮游植物和水中微生物的生长。

蓝藻细胞

中草药提取物有望治愈埃博拉

据新华社报道,美国和德国研究人员2月26日称,小鼠试验显示,中药常见成分“汉防己碱”可以有效治疗埃博拉,是一种有前景的埃博拉候选药物。但也有专家警告说,“汉防己碱”的毒性问题仍有待研究,而且不一定比研发中的埃博拉新药更有效。

这项发表在新一期美国《科学》杂志上的研究发现,埃博拉病毒感染宿主细胞的最终阶段,受到一个双孔通道控制,而这种通道可被治疗高血压的药物阻断,其中“汉防己碱”是最强力的阻断剂。研究人员在论文中写道,小鼠在感染埃博拉病毒后立即启用“汉防己碱”治疗,最终小鼠的存活率“显著提高”,“没有发现副作用”;而推迟一天再用“汉防己碱”治疗,最终一半小鼠存活。“这些结果表明‘汉防己碱’治疗患病小鼠非常有效”。

显微镜下的埃博拉病毒

白蚁丘能使沙漠变成植物绿洲

据国外媒体报道,白蚁可能并非是人类最喜爱的昆虫物种,但是美国普林斯顿大学最新一项研究显示,白蚁丘对于阻止沙漠扩大化至关重要,能将干旱土壤逐步转变为半干旱土壤和农业用地。这项结果不仅表明白蚁丘可以给沙漠地区带来植物生机,而且还能激发科学家展开更多的研究,尽可能改变生态系统的气候变化。

在非洲、南美洲和亚洲炎热大草原和热带稀树草原,白蚁丘存储着营养物质和水分,通过白蚁丘内部通道可使水分更好地渗透在土壤之中,最终白蚁丘和周围的植被旺盛生长,可避免出现“沙漠化”,或者环境恶化成为沙质土壤。

这项研究报告发表在最新出版的《科学》杂志上,该研究表明,白蚁丘减缓沙漠扩大化,避免出现干旱土壤,它们能够为白蚁丘周围的植物提供潮湿避难所。他们报道称,白蚁丘的存在对于维持干旱区域的生态系统非常重要,即使降水量很少的情况下也能维持该区域的生态系统。

这项研究理论可应用于所有类型白蚁,它们将增大蚁丘周围资源利用率。普林斯顿大学生态和进化生物系副教授利丽娜-塔尔尼塔(Corina Tarnita)解释称,白蚁丘也可以保存种子和植物生命,当周围环境恢复降水量之后将有助于快速恢复生态系统。由于白蚁丘允许水分更好地渗透进入土壤,如果获得更多降水量,白蚁丘周围将出现植物生长。

科丽娜说:“白蚁丘周围的植物能够存活时间较长,衰败较缓慢。甚至当气候环境异常恶劣,白蚁丘附近植被消失,这里重新恢复植被生长会更容易一些。”

美国普林斯顿大学最新研究显示,白蚁丘有助于沙漠扩大化,可逐渐使干旱土壤变得潮湿,利用植被生长。

海平面升高速率高于预期

据路透社报道,《自然》杂志近期发布的一项研究表明,过去20年里海平面加速上升的情况比此前预计的更加严重,气候变化带来的威胁将影响全球沿海地区。

该研究由哈佛大学研究员卡林·海伊(Carling Hay)牵头完成,研究人员重新对全球逾600个潮位监测点的数据进行了评估,发现由于此前的监测数值不完整或者存在地势沉降等局地因素导致的偏差,人们高估了1901年至1990年期间的海平面升高幅度。这意味着,在过去20年内的海平面上升速度比此前预计的要快25%。

该研究指出,从1901年至1990年全球海平面平均每年升高1.2毫米,小于此前科学家的估算值。但是在过去二十年里,该数值蹿升到平均每年3毫米,而这明显与冰川加速消融有关。

印尼雅加达上升的海平面

此次的新发现将影响人们对未来海平面升高的预测,尤其是基于历史趋势的预测。但联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)专家、澳大利亚联邦科学与工业研究组织的约翰·彻奇(John Church)认为,由于他们的预测方法并不以过去一定阶段内的历史趋势为基础,因此这一研究并不会对IPCC的预测结果产生影响。

德国波茨坦气候效应研究所的斯蒂芬·拉姆斯多夫(Stefan Rahmstorf)是研究海平面变化的世界级专家,他也认为,我们还需要更进一步的分析才能得出20世纪海平面升高的确切情况。不过他也表示,无论如何,这项新研究依然证实了“海平面一直都在上升,而且上升速率在加快,近些年来的增幅已经达到了历史最大值。”

从美国迈阿密直至中国上海,升高的海平面正在一点点侵蚀滨海地区,而在印尼雅加达这样的城市,大范围的地势沉降使得海平面升高问题更加严峻。

植食昆虫会导致大气中二氧化碳浓度上升

北温带森林中植食昆虫的存在使得大气中二氧化碳浓度上升,从而导致更多生物质丧失,在线发表于《自然·;植物》的一篇报告得出上述结论。该研究认为食草昆虫会限制这些森林在高浓度二氧化碳环境中的碳吸收作用。大气中二氧化碳的高浓度被认为会促进某些地区的森林生产力,从而可以从大气中吸纳更多的二氧化碳。但是,许多因素会阻碍森林碳吸收的能力,比如大气对流层中的臭氧、森林养分的限制等。John Couture等人研究了在高浓度二氧化碳和臭氧的环境中,白杨和白桦的树冠受损程度,实验环境为威斯康星州北部的白杨的空气中二氧化碳富集(FACE)设备。在浓度升高的二氧化碳中,昆虫导致的树冠受损程度显著增加,但在浓度升高的臭氧中,该程度则有所下降。研究人员通过模型推算:由食草昆虫引起的森林生产量的下降程度是高浓度二氧化碳条件下的两倍多,但低于在高浓度臭氧条件下。

白杨林

交通废气污染可能减缓儿童认知发育

据新华网3月4日报道,西班牙一项新研究称,与交通相关的空气污染可能会减缓儿童的认知发育。这项研究发表在新一期美国《科学公共图书馆医学卷》杂志上。

研究人员对西班牙巴塞罗那39所学校的2715名小学生进行了调查。学生年龄介于7岁至10岁之间,在为期一年的研究中,他们每3个月接受一次认知测试,包括工作记忆和注意力等。工作记忆是指对信息进行暂时加工和贮存的记忆系统,过去也称短时记忆。

研究人员还测量了学校室内、外由交通工具排放的二氧化氮等空气污染物水平,并进行比对。结果显示,那些空气污染水平较高学校的学生,认知发育程度慢于空气污染水平较低学校的学生。比如,低污染学校的学生在研究期间工作记忆能力提高11.5%,而高污染学校的学生同期仅提高7.4%。

猜你喜欢

白蚁蓝藻海平面
未来相对海平面变化对山东沿海港口的影响
南美白对虾养殖池塘蓝藻水华处理举措
南美白对虾养殖池塘蓝藻水华处理举措
针对八月高温蓝藻爆发的有效处理方案
77岁“蚁人”家中养10万多只白蚁
《生化结合治理白蚁》
残忍的白蚁
中国海平面比去年升高38毫米
可怕的蓝藻
白蚁克星机器