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人类基础设施如何通过挤压沙质海岸威胁生物多样性:滨海宽度对植物多样性的非线性影响
全球三分之一的海岸线由沙质海岸构成,这些动态系统不仅提供防洪保护、淡水储存和碳封存等关键生态系统服务,更是生物多样性的重要热点。然而,随着沿海人口持续增长和基础设施不断扩张,沙丘生态系统正面临前所未有的“海岸挤压”(coastal squeeze)——人类建筑与海平面上升共同将自然栖息地压缩至狭窄地带。尽管这种挤压现象已被认为是全球沙丘功能退化的主要驱动因素,但一个核心问题尚未解决:究竟需要多宽的自然海岸带才能维持沙丘生态系统的完整生物多样性?为回答这一问题,荷兰皇家海洋研究所(NIOZ)的Eva M. Lansu领衔的国际研究团队在《Current Biology》上发表了一项跨大西洋研究,
来源:Current Biology
时间:2025-10-04
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综述:任务与静息态功能磁共振成像在发育群体中脑行为关系建模
任务与静息态fMRI在发育神经科学中的协同探索功能磁共振成像(fMRI)已成为解析脑行为关联的核心工具,通过测量任务态脑激活模式或静息态功能连接(resting-state functional connectivity, rsfMRI)与认知行为表型的关联,揭示神经生物学基础。随着青少年脑认知发展研究(Adolescent Brain Cognitive Development, ABCD)等大型神经发育数据集的出现,研究者现在能够利用来自多样化青少年群体的纵向神经影像数据进行高统计效力的分析。脑行为关联研究的争议与挑战早期研究常报告"高得令人困惑"的相关性,部分因分析中存在循环论证问题——
来源:Biological Psychiatry
时间:2025-10-04
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佛得角海山:大西洋生物多样性热点与生态系统服务的综合评述与保护需求
佛得角群岛位于东大西洋中部,由10个主岛和8个小岛组成,其专属经济区面积达796,000平方公里,是陆地面积的近200倍。这片海域拥有至少14座主要海山和多个小型水下高地,形成了独特的地质构造和海洋生态系统。由于地处热带北大西洋的孤岛环境,佛得角海山表现出极高的生物特有性,例如浅水腹足类物种中近60%为特有种,远高于其他群岛水平。这些海山作为生物多样性热点,支撑着从深海珊瑚群落到大洋性洄游物种的多层次生态网络。然而,这一重要生态系统正面临日益加剧的人类活动压力。工业与手工渔业活动集中在海山区域,漂网、延绳钓等作业方式不仅导致目标鱼类资源过度开发,还造成海龟、海鸟和鲸类的兼捕问题。同时,海洋运输
来源:Progress in Neurobiology
时间:2025-10-04
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西北太平洋鱼类体重变异的驱动机制:种间竞争与环境压力的状态空间模型解析
近年来,西北太平洋海域频繁出现鱼类体型缩小的现象,这种现象对渔业产量、生态系统平衡乃至食品安全都构成了严峻挑战。虽然科学家们早已注意到这一趋势,但其背后的驱动机制一直众说纷纭——究竟是水温上升导致的生理变化(温度-体型规则,TSR),是种群密度变化引发的食物竞争,还是人类捕捞活动带来的选择性压力?这些问题亟待解答。为了厘清这些复杂因素的影响,由Zhen Lin领衔的研究团队对西北太平洋16个重要鱼类种群展开了长达35年的追踪研究,他们创新性地采用状态空间模型(state-space approach)来分析体重异常数据,研究成果最终发表在《Progress in Neurobiology》上。
来源:Progress in Neurobiology
时间:2025-10-04
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跨祖先头颈癌全基因组关联研究揭示29个新风险位点与基因-环境交互作用
头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是一组起源于口腔、口咽和喉部的异质性恶性肿瘤,其主要风险因素包括烟草、酒精和人乳头瘤病毒(HPV)感染。尽管环境暴露的作用已被广泛认知,但遗传因素在不同人群和肿瘤亚部位中的贡献仍未被完全阐明。既往全基因组关联研究(GWAS)因样本量和人群多样性的限制,难以揭示跨祖先的遗传风险谱系和基因-环境交互机制。为系统解析HNSCC的遗传架构,由国际癌症研究机构(IARC)和布里斯托大学领导的国际合作团队在《Nature Communications》发表了这项跨祖先大规模研究。研究人员整合了来自欧洲、北美、南美、南亚和中东的18项研究数据,对19,073例HNSCC患者和38
来源:Nature Communications
时间:2025-10-04
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基于萘衍生聚降冰片烯纳米聚集体的高效选择性硫化氢检测技术及其在环境与生物样本中的应用
硫化氢(H2S)作为一种具有中枢神经和呼吸系统抑制特性的高毒性气体,在环境安全和生物医学领域亟需开发高效检测手段。传统检测方法存在选择性差、灵敏度低或难以在生物体系中应用等问题。针对这一挑战,研究人员通过分子设计开发了基于萘衍生物的聚降冰片烯纳米聚集体,实现了对H2S的高性能检测。本研究采用模块化合成策略构建了单体传感器NNAPM(萘衍生物功能化降冰片烯单体)及其对应的聚合物传感器NNAP-peg-P(聚乙二醇修饰的聚降冰片烯衍生物)。通过核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)确认分子结构,利用动态光散射(DLS)表征纳米聚集体的粒径分布,采用荧光光谱仪进行光谱性能测试,并使用MTT法评估细胞毒
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-04
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综述:用于实时污染物监测与解毒的智能生物传感器进展:机制、应用与挑战
引言工业、农业及城市活动持续释放的有毒污染物对生态系统和人类健康构成严重威胁。传统监测与修复方法在灵敏度、时效性和效率方面存在局限,而智能生物传感器系统通过整合生物识别与信号转导技术,为实现污染物实时检测与解毒提供了突破性解决方案。本综述从污染物来源、智能生物传感器分类、功能机制及解毒策略等多维度展开分析,并展望其未来发展趋势。有毒污染物环境污染物主要包括重金属(如铅、汞)、有机化合物(酚类、农药、药物残留)、微塑料及放射性元素等。其中微塑料可通过疏水作用、氢键、π-π堆积等机制吸附其他污染物,导致生物富集效应。全球80%的工业废水未经处理直接排放,含氯副产物等污染物每年引发数千例癌症病例。有
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-10-04
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温带荒漠植物系统发育与功能性状驱动叶际微生物群落构建及互作网络特性
Highlight植物系统发育和功能性状主导了温带荒漠植物叶际微生物群落的构建过程,并显著影响其互作网络结构特征。Introduction叶际(phyllosphere)是指植物地上器官(主要是叶片)表面的异质性生境,其定殖着包括细菌、真菌以及少量古菌和卵菌在内的多样化微生物类群(Agler等,2016;Vacher等,2016)。这些微生物在促进宿主植物生长、适应性和整体功能方面发挥着至关重要的作用。反过来,宿主植物的特性与功能性状也显著影响微生物群落的组成和多样性变异(Laforest-Lapointe等,2016,2017)。在热带雨林中,已有研究表明植物分类、功能性状和系统发育对叶际微
来源:Microbiological Research
时间:2025-10-04
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高温胁迫下代谢与氧化调控失衡导致玉米花丝功能受损的机制研究
中文标题
高温(High Temperature, HT, ≥38°C)会显著影响玉米(Zea mays L.)的产量,其主要原因是授粉过程受到干扰,然而雌蕊器官在此过程中的响应机制尚不明确。作为捕获花粉并支持花粉管生长的关键组织,玉米花丝对高温异常敏感。本研究通过表型、生理、代谢组与转录组联合分析,对比高温(40/30°C)与对照(32/22°C)条件下的变化,系统解析了高温导致的花丝生长抑制(Silk Growth Inhibition, SGI)与花丝授粉功能障碍(Silk Pollination Dysfunction, SPD)。高温使花丝萌发减少约20%,但结实率下降达50%,表明SPD是导
来源:Plant, Cell & Environment
时间:2025-10-04
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伊利湖流域500公里水生连续体中蓝藻有害藻华相关的微生物功能与类群时空解析及其生态意义
1 Introduction伊利湖西部自20世纪中后期因农业流域营养盐(氮、磷)输入呈现富营养化。尽管通过《大湖水质协议》(GLWQA)实施最佳管理实践(BMP)以降低磷负荷,该湖仍频发以产毒蓝藻(如微囊藻Microcystis)为主的有害藻华(cHABs)。以往研究多关注水文和营养盐负荷的作用,而生物互作在cHABs中的作用常被忽视。水生微生物组通过溶解无机磷、矿化有机磷及参与氮固定(固氮)、硝化、反硝化等过程驱动营养循环,某些类群还能降解蓝藻毒素(如微囊藻毒素)。蓝藻聚集体周围的微生物(称为“互作组”interactome)可为蓝藻直接提供营养,而自由生活的微生物则通过再生氮供应和回收有机
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-10-04
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基因组与表观基因组协同调控维持甘蓝型油菜异源四倍体亚基因组转录平衡的机制研究
在植物进化历程中,异源多倍化通过种间杂交和全基因组加倍将分化基因组融合,形成更复杂的遗传架构。这种"基因组冲击"不仅引发大规模染色体重组,还导致广泛的表观基因组重编程,包括组蛋白修饰改变和染色质可及性区域变化。然而,异源四倍体中亚基因组间表达平衡与底层基因组、表观基因组重构的关系仍不清楚。甘蓝型油菜(Brassica napus)作为经典异源四倍体模型(2n=4x=38, AnAnCnCn),由白菜(Brassica rapa, 2n=2x=20, ArAr)和甘蓝(Brassica oleracea, 2n=2x=18, CoCo)自然杂交后经全基因组加倍形成,为研究多倍体调控机制提供了理想
来源:Horticulture Research
时间:2025-10-04
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利用紫檀叶植物合成氧化锰纳米颗粒:表征及其在抗氧化、抗菌和种子引发中的应用研究
Highlights•采用紫檀叶提取物绿色合成氧化锰纳米颗粒(MnONPs),具备高稳定性和生物相容性•纳米颗粒呈现显著抗氧化能力,通过ABTS、DPPH和磷钼酸盐法验证其自由基清除活性•对多种病原菌(如Clavibacter michiganensis、Xanthomonas campestris等)和真菌(Aspergillus niger、Aspergillus flavus)表现出浓度依赖性抗菌效应•种子引发处理显著增强番茄(Solanum lycopersicum)发芽率、根茎发育及萌发指数Introduction:纳米技术已迅速崛起为革命性学科,其中氧化锰纳米颗粒(MnONPs)因
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-10-04
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利用小型底栖动物(meiofauna)指示水产养殖环境影响:中东亚得里亚海案例研究
随着全球水产养殖产量的快速增长(从1950年1900万吨增至2022年1.85亿吨),海水网箱养殖对海洋环境的影响日益受到关注。养殖活动产生的有机废弃物(如鱼类粪便、残饵)和无机物质(氨氮、药物)在沉积物中富集,不仅改变沉积物生物地球化学循环,还会影响底栖生物群落的组成和多样性。小型底栖动物(meiofauna)作为沉积环境中的重要指示生物,因其对环境变化敏感、生命周期短且多样性高,被广泛应用于有机污染和生态干扰的监测研究。然而,在中东亚得里亚海地区,关于水产养殖对小型底栖动物影响的研究仍较为缺乏。为此,研究团队选择克罗地亚中部Vrgada岛附近的海水鲈鱼/鲷鱼养殖场作为研究对象,通过比较养殖
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-10-04
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农业冲击下的生态困境:草地贪夜蛾(FAW)入侵如何加剧赞比亚毁林与碳排放
农业冲击与森林消失:赞比亚的草地贪夜蛾入侵与毁林机制Significance本研究通过实证分析发现,农业生产力遭受负面冲击(如入侵性害虫草地贪夜蛾FAW)时,农户并不会如直觉所料减少农地需求,反而会通过扩大耕地和增加木炭生产导致更高毁林率。这一效应在市场通达性较高的地区尤为显著,但在较富裕家庭中较弱。结合相关研究可知,拥有更多缓解策略选项的家庭更少依赖木炭生产作为应对手段。Results农户层面的FAW影响50%划分),玉米产量下降10%至32%,粮食安全指标如膳食质量下降7–12%,而应对策略使用(如rCSI指数)上升31–62%。同时,FAW侵袭显著提高了农户从事木炭生产的概率和数量:FA
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-10-04
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麋鹿螺旋体相关蹄病(TAHD)的微生物组学研究揭示多细菌病因及其地理分布一致性
ABSTRACTTreponeme-associated hoof disease(TAHD)是一种新兴的传染性疾病,主要影响北美野生麋鹿(Cervus canadensis),其特征为溃疡性化脓性蹄皮炎伴螺旋体感染,导致跛行和死亡率上升。尽管TAHD被假设为多细菌病因,其致病机制及病原体在不同地理分布区的特征仍不明确。本研究开发了一套针对蹄部病变的组织学分类系统,并采用16S rRNA基因扩增子测序技术,对来自TAHD流行区、散发区及未发现区的129例野生麋鹿样本中的细菌群落进行了系统分析。INTRODUCTIONTAHD自21世纪初在华盛顿州西南部首次报道以来,已逐渐扩散至美国西北部多个地
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-10-04
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基于可编程阳离子-π粘附的恶劣环境稳定型多功能丝绸纺织品实现可持续防护
随着安全威胁日益复杂化,能够抵御微生物、火焰和摩擦等多重危害的多功能纺织品需求激增。然而,当前主流的一次性化学表面处理技术不仅难以在恶劣环境(如水下、酸碱溶液)中保持性能稳定性,更对可持续发展理念构成严峻挑战。据统计,至2023年,废弃功能性纺织品产生的微塑料已占全球初级微塑料污染的35%,开发兼具恶劣环境耐久性与可持续性的多功能纺织品成为当务之急。传统功能化策略如共价接枝、超疏水改性等方法存在不可逆、难回收的缺陷,而基于非共价相互作用(如静电、氢键)的可逆策略又普遍存在粘附力弱、环境稳定性差的问题。自然界的贻贝通过阳离子-π相互作用(cation–π interaction)实现了惊人的水下
来源:Research
时间:2025-10-04
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综述:水环境中微塑料和纳米塑料物理修复的简要概念
ABSTRACT微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)对水生生态系统的有害影响及其对人类健康的负面作用,已引发对多种水体中此类污染物的广泛关注。其微小尺寸和分散特性使得从水中去除变得异常困难。物理修复技术因其处理潜力而备受关注,例如过滤、混凝与絮凝以及离心等技术。本综述总结指出,先进过滤、混凝-絮凝、离心、磁分离、超声处理和静电分离等物理修复方法可实现对MPs的高去除率(通常超过90%),对NPs的去除效果相对有限。这些方法的性能受颗粒尺寸、形状和聚合物类型的影响,同时操作条件和水体基质复杂性也起关键作用。膜污染和堵塞会降低效率并增加维护成本。混凝过程产生需安全处置的污泥。高能耗过程如超声处理会
来源:Environmental Technology Reviews
时间:2025-10-04
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聚苯乙烯纳米颗粒对成年雄性大鼠及其后代的直接与跨代生殖效应研究
Highlight聚苯乙烯(Polystyrene, PS)作为最具代表性的塑料污染物之一,其纳米级颗粒(PS-NP)引发的生殖健康风险正受到日益关注。本研究通过系统暴露实验,揭示PS-NP对雄性生殖系统的直接损伤与跨代遗传效应,为环境污染物与生殖健康的关联提供了关键证据。INTRODUCTION聚苯乙烯(PS)是环境中最普遍的塑料碎片类型之一(Li et al., 2016)。尺寸小于5毫米的微塑料(microplastics)和小于1微米(< 1 µm)的纳米塑料(nanoplastics)属于新兴污染物,它们既被用于化妆品和药品制造,也源于大块塑料的降解过程(Barnes et al.,
来源:Reproductive Toxicology
时间:2025-10-04
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水稻特异性新型微小RNA Osa-miR39通过靶向9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCEDs)调控氟胁迫响应
Highlight水稻特异性新型微小RNA Osa-miR39通过靶向9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCEDs)调控氟胁迫响应Plant materials and fluoride treatment采用对氟毒性具有差异敏感性的水稻(Oryza sativa)品种IR-64和Gobindobhog(GB)进行氟处理。IR64被鉴定为氟敏感品种,而GB对长期氟暴露具有更强的适应性和耐受性(Banerjee and Roychoudhury, 2019)。两个品种的种子均用10%次氯酸钠溶液表面消毒2分钟,随后用无菌蒸馏水冲洗,该过程重复三次。消毒后的种子在湿润滤纸上于28°C黑暗条件下发芽
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-10-04
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综述:从热裂解气相色谱-质谱到热裂解二维气相色谱-质谱的微塑料和纳米塑料分析——一篇关键性综述
ABSTRACT微塑料和纳米塑料(MNPs)对环境和健康构成的威胁日益受到关注,这推动了一系列先进分析技术的发展,以实现精确表征和定量。热裂解气相色谱-质谱(Py-GC-MS)技术通过将聚合物热解为特征性碎片,从而实现聚合物鉴定。然而,微小粒径和复杂样本基质中的干扰物质为其分析带来巨大挑战。因此,全二维气相色谱(GC×GC)的整合显著提升了分离效率与灵敏度,并为环境和生物样本的详细成分解析提供了可能。本综述系统记录了两方面内容:其一,Py-GC-MS技术的发展演进;其二,全面GC×GC-MS作为测量MNPs的关键手段,在解决共流出化合物、提高定量准确性、检测微量塑料成分与降解副产物方面的潜力。
来源:Journal of Separation Science
时间:2025-10-04