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土壤微生物组对多重全球变化因子的响应机制:基于宏基因组学的病原菌与噬菌体互作新发现
随着工业化进程加速,土壤生态系统正面临变暖、干旱、微塑料污染等全球变化(GC)因子的多重胁迫。虽然单一GC因子的微生物响应已有研究,但自然环境中多种因子协同作用的效应仍是黑箱。更关键的是,土壤作为地球上最复杂的微生物栖息地,其未被培养的微生物占比超96%,传统方法难以揭示其响应机制。这一认知缺口直接影响了我们对土壤生态功能退化、病原菌增殖等环境风险的预判能力。德国柏林自由大学Alvaro Rodriguez del Rio团队在《Nature Communications》发表的研究,通过创新性地组合10种GC因子(物理、化学、生物类)的单一与复合处理,结合高通量测序和生物信息学分析,首次系统
来源:Nature Communications
时间:2025-06-01
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累积同伴风险对青少年安全感的影响:自我效能感的中介与社会支持的调节作用
在青少年心理发展过程中,安全感作为基础心理需求对身心健康至关重要。然而,随着同伴关系在青春期影响力的增强,负面同伴经历如排斥、疏离等风险因素(peer risk)的累积效应及其心理机制尚未明确。现有研究多聚焦单一风险因素,忽视了多重风险协同作用的生态特征,且缺乏对内在机制(如自我认知系统)和外部保护因素(如社会支持)交互作用的探索。这一空白限制了针对性干预策略的开发,亟需从累积风险视角揭示同伴环境对安全感的复杂影响路径。河南大学护理与健康学院的研究团队通过横断面研究设计,对河南省3037名初高中生(平均年龄14.98±1.72岁)进行多维度评估。研究采用累积风险模型整合同伴拒绝(peer re
来源:BMC Psychology
时间:2025-06-01
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外生菌根真菌对波斯栎幼苗养分吸收及酶活性的调控机制研究
近年来,伊朗扎格罗斯山脉和希尔卡尼亚森林的波斯栎(Quercus brantii)正面临严重的衰退危机。干旱、土壤养分耗竭、病虫害侵袭等多重因素导致树木大面积死亡,近60年间已有170万公顷森林消失。这种"橡树枯萎病"不仅威胁生物多样性,更破坏了当地生态系统的稳定性。面对这一严峻挑战,科学家们将目光投向了自然界中与树木共生的外生菌根真菌(ectomycorrhizal fungi, EMF)——这些神奇的微生物能够通过形成"菌套"和"哈氏网"结构,帮助植物抵抗逆境并提高养分吸收效率。为探索EMF在波斯栎生态修复中的应用潜力,伊朗戈尔甘农业与自然资源大学的研究团队开展了一项创新性研究。他们选取了
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-06-01
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西北生态区马铃薯产量与品质性状的基因型×环境互作效应及理想型筛选研究
马铃薯的“水土不服”难题与破解之道作为全球第四大粮食作物,马铃薯的产量和品质直接关系粮食安全与加工产业。然而,其核心性状常因基因型与环境“水土不服”(基因型×环境互作,GEI)而表现不稳定——同一品种在干旱区可能高产却淀粉不足,到湿润区又可能糖分超标影响加工品质。这种不可预测的交互作用,使得育种家难以筛选广适性品种,农民也常面临“橘生淮南则为橘”的种植困境。甘肃农业大学园艺学院王玉萍团队瞄准这一痛点,在甘肃省三大生态区(湿润冷凉的渭源县、半干旱的安定区和干旱的永昌县)展开为期两年的多环境试验(METs),对32个马铃薯基因型的11项关键性状(如产量TY、干物质DM、维生素C等)进行系统评估。通
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-06-01
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利马特大城市对里马克河水生微生物群落的影响:超越时空变异的主导作用及公共健康启示
在秘鲁海岸,里马克河是至关重要的流域,为利马和卡亚俄地区提供约 80% 的用水。然而,高强度的人为活动,如生活、医院、工业废水和采矿尾矿的排放,导致河流污染严重,水生生态系统退化,引入的微生物群落给城市人口带来公共健康风险。传统的基于培养的微生物方法存在局限性,无法全面评估不可培养的微生物,因此亟需先进的分子技术来深入研究河流的污染问题。圣马科斯国立大学的研究人员开展了相关研究,旨在利用 16S rRNA 基因 metabarcoding 技术,表征里马克河沿岸的细菌群落,探讨空间(上、中、下游流域)和时间(旱季和雨季)的变化,分析利马特大城市对河流微生物群落的影响,并评估其公共健康风险。该研
来源:Microbial Ecology
时间:2025-06-01
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振动触觉反馈对不同模拟重力水平下平衡表现、感知及信任度的影响:一项空间定向障碍对抗策略研究
在浩瀚的宇宙探索中,人类面临着诸多生理与心理的挑战,空间定向障碍(Spatial Disorientation, SD)便是其中之一。在地球上,SD 是导致致命飞机事故的主要原因之一,而在太空环境中,宇航员的感官系统因未进化出在缺乏重力线索下提供足够前庭定向能力,面临着更大的 SD 风险。当处于重力过渡阶段,如在月球(0.166-g)或火星(0.38-g)表面着陆或离开时,耳石器官会在 0-g 时仅检测自身运动的惯性加速度与在部分重力环境中检测减弱的重力定向线索之间切换,同时,0-g 环境下的长期太空飞行会导致耳石和其他信号的感觉重新加权,这些都显著增加了 SD 的易感性。因此,寻找有效的 S
来源:Experimental Brain Research
时间:2025-06-01
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综述:微曝气改善有机污染物的厌氧处理及沼气生产
微曝气:厌氧处理与沼气生产的增效利器厌氧消化(AD)作为废弃物处理与可再生能源生产的成熟技术,仍面临难降解有机物(如脂类、BTEX、药物等)的转化效率瓶颈。微曝气——即精准控制微量氧气的引入,通过重塑微生物群落和优化代谢路径,成为突破这一瓶颈的创新策略。生物能学视角下的氧调控机制严格厌氧环境中,有机物降解的吉布斯自由能变化(ΔG0')常为正值(如油酸盐氧化ΔG0' = +325.7 kJ·反应-1),依赖产甲烷菌消耗H2/甲酸驱动反应。而微氧条件下(如1%空气饱和度),ΔG'显著降低(油酸盐氧化ΔG' = -10,120.9 kJ·反应-1),激活兼性厌氧菌(FAB)的有氧呼吸,加速水解与酸化
来源:Applied Microbiology and Biotechnology
时间:2025-06-01
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综述:谷氨酸棒状杆菌合成芳香族化合物的工程改造
谷氨酸棒状杆菌在芳香族化合物合成中的代谢工程进展引言芳香族化合物在工业中应用广泛,当前多数通过化石资源化学合成,面临环境问题。微生物合成作为可持续替代方案备受关注,谷氨酸棒状杆菌(C. glutamicum)因对芳香族化合物耐受性高、遗传操作工具成熟等优势,成为重要平台。其可通过莽草酸途径合成芳香族化合物,还能通过异源或合成途径生产高价值天然产物如植物多酚、聚酮类等。莽草酸途径中间体及芳香族氨基酸生产莽草酸途径始于磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和赤藓糖 - 4 - 磷酸(E4P)缩合生成 3 - 脱氧 - D - 阿拉伯庚酮糖酸 - 7 - 磷酸(DAHP),经系列反应生成分支酸(CHO),进而合
来源:Applied Microbiology and Biotechnology
时间:2025-06-01
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哥斯达黎加海拔梯度下帐篷栖居蝙蝠传播大种子植物的生态网络研究
在哥斯达黎加Braulio Carrillo国家公园的海拔梯度研究中,帐篷栖居蝙蝠(tent-roosting bats)与大型种子植物的隐秘互作网络被揭开。不同于传统粪便分析只能捕捉小种子内携传播(endozoochory)的局限,科研团队通过监测733个蝙蝠帐篷(tents)和79个摄食栖息地,在670枚种子中鉴定出12科71种植物,包括关键种如红酸枝(Spondias radlkoferi)、小普鲁木(Pourouma minor)和巴西胡桐(Calophyllum brasiliense)。这些植物通过口携传播(stomatochory)——即蝙蝠将种子含于口中短途散播——形成与经典核
来源:Oecologia
时间:2025-06-01
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MAPK信号网络协同进化新发现:通路特异性精细调控驱动三级激酶系统扩张
这项研究揭开了真核生物核心信号传导网络——三级MAPK(Mitogen-activated protein kinase)系统的进化迷雾。通过创新的两步法(松弛直系同源筛选+迭代系统发育评估),科研人员绘制了MAP3K、MAP2K和MAPK三大激酶家族的精细进化树,如同解码了这些分子开关的"族谱"。有趣的是,进化树显示出两次关键的"基因大爆发":第一次发生在真菌和动物分道扬镳之前,第二次则在动物起源前夕。特别引人注目的是,非常规MAPK竟有着多元的进化起源。当把功能研究与进化树叠加分析时,发现STE(Sterile-like)和TKL(Tyrosine kinase-like)两类MAP3K激
来源:Journal of Molecular Evolution
时间:2025-06-01
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综述:Q热疫苗研发现状与未来展望
Abstract贝氏柯克斯体(C. burnetii)引发的Q热是一种全球性人畜共患病,临床表现为流感样症状。其核心宿主为反刍动物(山羊、绵羊、牛),病原体通过胎盘、羊水等分娩分泌物释放,人类主要经污染气溶胶吸入感染。由于该菌环境耐受性极强且感染剂量极低(≤10个菌体),被美国疾控中心(CDC)列为B类生物恐怖剂。疫苗研发困境澳大利亚已获批的全细胞疫苗(WCVs)因对既往暴露者引发强烈局部反应(如硬结、坏死),限制了广泛应用。研究表明,此反应原性与T细胞介导的迟发型超敏反应相关,提示疫苗设计需规避预存免疫的干扰。新型疫苗策略当前研究聚焦于:亚单位疫苗:靶向毒力因子(如III型分泌系统效应蛋白)
来源:Antonie van Leeuwenhoek
时间:2025-06-01
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基于图神经网络与实验-结构特征融合的TiO2光降解水污染物速率常数预测研究
随着全球水资源污染问题日益严峻,光催化技术因其绿色高效特性成为废水处理的研究热点。作为明星催化剂的TiO2虽具备成本低、无毒等优势,却面临电子-空穴对快速复合、可见光利用率低等瓶颈。更棘手的是,污染物降解效率同时受分子结构和反应条件(如pH、温度等)双重影响,传统试错法优化耗时费力。在此背景下,德黑兰大学的研究团队开创性地将图神经网络与实验参数相结合,成功构建了能准确预测降解速率的智能模型,相关成果发表在《Scientific Reports》上。研究采用多技术联用策略:从公开数据集获取446组污染物降解数据后,通过PubChemPy将分子名转为SMILES字符串,利用RDKit提取原子特征(
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-01
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宏条形码技术揭示淡水湖泊与邻近森林卵菌多样性及生态分布特征
卵菌(Oomycota)作为一类真菌样原生生物,在水生和陆地生态系统中扮演着分解者、植物及动物病原体等关键角色。然而,长期以来,学界对其生境特异性多样性和分布模式的认知较为有限,这主要受制于传统研究中对特定类群的过度关注以及依赖培养技术的局限性 —— 培养方法往往只能捕获快速生长的优势类群,而遗漏稀有或不可培养的物种,导致对卵菌真实多样性的评估存在偏差。此外,以往研究多割裂地看待淡水与陆地生态系统中的卵菌,缺乏对两者间连通性的系统分析。因此,全面揭示卵菌在不同生境中的分布规律及其生态功能,成为亟待解决的科学问题。为填补这一研究空白,德国莱布尼茨淡水生态与内陆渔业研究所(IGB)、科隆大学等机构
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-01
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社区暴力与空气污染交互作用对足月婴儿出生体重的影响:基于纽约市的社会环境双重暴露研究
在城市环境健康领域,空气污染与不良出生结局的关联已被广泛证实,但一个关键科学问题始终悬而未决:为什么低收入社区群体总是表现出更强的污染敏感性?传统研究将社会经济地位(SEP)视为单一变量,却忽视了其背后包含的数十种物理、化学和社会心理压力源的复杂混合。纽约市这个典型的多元都市,为破解这个"黑箱"提供了天然实验室——这里既有全美最高的NO2浓度梯度,又存在极端的社区环境差异,从曼哈顿精英社区到布鲁克林贫困区,暴力犯罪率可相差20倍之多。由Drexel大学Richard V. Remigio领衔的研究团队在《Environmental Health》发表了一项突破性研究。他们创造性地将纽约市社区空
来源:Environmental Health
时间:2025-06-01
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人类改造景观中的哺乳动物多样性:大西洋森林-塞拉多牧场中大型兽类的保护潜力
在全球70%无冰陆地被人为改造的背景下,农业活动导致的栖息地丧失正引发严重的生物多样性危机。作为生物多样性热点的巴西塞拉多(Cerrado)草原,仅有8.3%面积受到保护,却面临着45%原生植被被清除的威胁。更严峻的是,20%巴西特有濒危物种栖息于保护地(PAs)外的私有土地,但这些区域的哺乳动物群落研究长期空白。由英国帝国理工学院联合巴西圣保罗大学等机构组成的研究团队,在《Mammal Research》发表的重要研究,首次系统评估了农牧场景观中哺乳动物的生存状况。研究团队选择戈亚斯州科伦巴伊巴市1559公顷的Pontal农场作为研究对象,该区域位于大西洋森林向塞拉多过渡的生态交错带,具有4
来源:Mammal Research
时间:2025-06-01
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综述:高收入国家社区食物环境与健康结局的系统文献综述
引言慢性非传染性疾病(NCDs)及其相关死亡率是高收入国家最严峻的公共卫生问题之一。不健康饮食作为NCDs的主要可调控风险因素,深受社区食物环境影响。社区食物环境定义为个体对食物零售业态的物理和经济可及性,包括食物供应类型(如快餐店、超市)、地理密度及政策文化因素。全球化食品体系导致高收入国家食物环境显著变化,超加工食品占比增加,进而影响代谢和心血管健康。方法本研究遵循PRISMA指南,系统检索5个数据库,纳入55项研究。采用叙述性综合和收获图(harvest plot)展示异质性数据。食物环境指标分为健康(如超市、农贸市场)与不健康(如快餐店、便利店)两类,健康结局包括糖尿病、CVD和死亡率
来源:Current Nutrition Reports
时间:2025-06-01
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非洲湿地高分辨率制图揭示人类活动驱动的碎片化与碳库危机
非洲湿地作为全球重要的碳汇和生物多样性热点区域,长期以来面临两大困境:一是缺乏高精度空间分布数据,现有全球湿地数据集(如GLWD)分辨率仅250米至1公里,难以捕捉小型湿地动态;二是人类活动与气候变化双重压力下,湿地退化机制不明,尤其对碳排放潜力的量化存在巨大空白。这种认知缺口直接阻碍了《巴黎协定》框架下的气候治理与联合国可持续发展目标(SDGs)的实现。为破解这一难题,由英国利兹大学(University of Leeds)领衔的国际团队在《Nature Communications》发表了突破性研究。该研究首次利用10米分辨率Sentinel-1/2卫星影像,结合8204个地面验证点,通过
来源:Nature Communications
时间:2025-06-01
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"海洋热浪'Blob'事件对墨西哥南下加利福尼亚湾星云鲨(Mustelus lunulatus)营养级联响应的生态影响研究"
在墨西哥南下加利福尼亚州的巴伊亚托尔图加斯海域,星云鲨(Mustelus lunulatus)既是当地小型渔业的重要捕捞对象,也是海洋食物网的关键组成物种。这项研究揭示了2014年著名的海洋热浪事件"Blob"如何重塑该物种的营养生态格局——通过稳定同位素示踪技术(δ13C和δ15N)发现,事件前后星云鲨的主要猎物发生显著更替:从原先以加州拟螯虾(Hemisquilla californiensis)和磷虾(Grimothea planipes)为主,转变为偏好磷虾与加州刺龙虾(Panulirus interruptus)的组合。有趣的是,尽管猎物类群在目级分类水平上有所变化,但其营养级(tr
来源:Environmental Biology of Fishes
时间:2025-06-01
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北部湾渔业管理中β-和ζ-多样性的保护作用:重新审视休渔政策的有效性
北部湾作为中国重要渔场,虽实施夏季休渔政策逾二十年,渔业资源恢复仍不及预期。为解析休渔保护机制,研究团队对比了休渔前后25个站点的鱼类多样性(α-、β-、ζ-diversity)与环境因子。结果显示:休渔效果呈现空间异质性——ζ-多样性变化凸显其对常见物种的保护优势;盐度梯度促使稀有物种在北部沿岸聚集,使该区域成为休渔后资源保护最佳区域。然而,解禁后的集中捕捞显著抵消了休渔措施的长期效益。这项研究创新性提出:β-多样性(群落差异)和ζ-多样性(多尺度物种组成)可作为评估休渔政策的新维度,为渔业管理提供更精准的生态学依据。
来源:Environmental Biology of Fishes
时间:2025-06-01
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双穴吸虫介导的白沙鳉(Cyprinodon tularosa)生活史权衡:能量储存与繁殖分配的生态代价
在干旱少雨的美国新墨西哥州白沙国家公园,生活着一种濒危的小型鱼类——白沙鳉(Cyprinodon tularosa)。这种体长不足55毫米的沙漠鱼类面临着严峻的生存挑战:栖息地破碎化导致四个孤立种群分别处于盐度、水流和寄生虫群落差异显著的生态环境中。更令人担忧的是,双穴吸虫(Posthodiplostomum minimum)等寄生虫的感染可能进一步威胁种群存续。尽管先前研究发现不同种群已演化出显著的形态差异(如溪流种群体型流线型vs静水种群体型高背),但寄生虫如何影响其能量分配策略这一关键科学问题尚未阐明。为解答这一问题,北达科他州立大学Justin M. Waraniak领衔的研究团队对7
来源:Environmental Biology of Fishes
时间:2025-06-01