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通过对Guerrero Negro高盐微生物垫进行基因组解析,揭示了该分层群落中关键微生物的代谢潜力
### 生物膜在加利福尼亚湾的生态与代谢特征解析在加利福尼亚湾的Guerrero Negro地区,存在一种高度多样化的嗜盐微生物生物膜,其内部代谢活动具有明显的昼夜变化。这些生物膜在结构上呈现出明显的分层特征,其中氧气的光合作用和硫酸盐还原是主要的细菌代谢过程,而甲基营养型甲烷生成则是主要的古菌代谢路径。尽管这些代谢过程在生化层面已被广泛研究,但关于这些微生物的种类及其编码的代谢途径,目前主要依赖基因标记数据进行推测。本研究通过环境样本和实验暗处理样本(包括对照组、H₂/CO₂组、TMA组和H₂/CO₂-TMA组)的基因组解析方法,探索了较少了解的厌氧策略,确定了主要微生物玩家的代谢潜力,并对
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-11-07
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小型浮游植物群落的组成每年都会发生变化,并伴随着沿海地区的藻华现象
小光合真核生物是海洋浮游生物群落中一个高度活跃且重要的组成部分。本文研究了这些初级生产者在季节性丰度变化与群落组成变化之间的关系,以美国东北部海域的沿海站点为研究对象,揭示了该地区小浮游植物群落的动态特性。通过9年的18S rRNA测序数据时间序列分析,研究者识别出在年度循环中反复出现的小浮游植物群落组成渐变。这些变化与同时期的高分辨率原位流式细胞术测量的浮游植物丰度和分裂率数据进行了对比,发现绿藻门(Chlorophyta)在样本中占了很大一部分,并且在小浮游植物群落的季节性变化中起到了主导作用。在整个时间序列中,Bathycoccus、Micromonas和Picochlorum是主要的属
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-11-07
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植物入侵对蜱媒疾病风险的影响机制与“一体健康”框架下的预测展望
随着全球气候变化和人类活动加剧,生物入侵已成为生态系统的重大威胁。其中,植物入侵不仅直接破坏生物多样性,还可能通过改变微环境间接影响疾病传播链——尤其是蜱媒疾病的风险。近年来,莱姆病、埃立克体病等蜱媒疾病发病率持续上升,仅2019至2022年间美国就报告了逾18万例病例。然而,植物入侵如何通过微气候调节、宿主行为改变等途径影响蜱类种群动态和病原体传播,至今缺乏系统研究。为厘清这一复杂关系,佛罗里达大学S. Luke Flory团队联合多所高校在《BioScience》发表综述,首次构建了“一体健康”框架下的多路径作用模型。研究强调,入侵植物通过其独特的功能性状(如高生物量、密集茎秆结构)缓冲极
来源:BioScience
时间:2025-11-07
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一种高效且基于物理原理的区域玉米产量估算方法,该方法结合了数据同化和机器学习技术
本研究聚焦于区域作物产量预测这一关键问题,探讨了如何利用数据同化(Data Assimilation, DA)与机器学习(Machine Learning, ML)相结合的方法,提升预测效率与准确性。在农业发展和粮食安全日益受到重视的背景下,准确的区域作物产量预测对于优化农业生产管理、制定政策以及应对气候变化带来的不确定性具有重要意义。传统的作物产量预测方法往往依赖于像素级的数据同化,但这种方法在大规模区域应用时面临计算成本高昂、处理复杂度高的问题。因此,本研究旨在开发一种高效的、融合物理机制的区域产量估算框架,通过引入机器学习技术,降低计算负担,同时保持预测结果的可靠性。作物生长模型是预测作
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-11-07
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通过受保护主义观点指导的土地利用变化模型,理解亚马逊保护区内的森林砍伐动态
保护区域(Protected Areas, PAs)作为全球生物多样性保护的核心工具,长期以来被视为缓解生物多样性丧失的重要手段。然而,尽管保护网络的覆盖范围在近年来有所扩大,其实际效果却因多种因素而受到影响。本文旨在分析阿根廷保护区域网络自1934年以来的“残余性”(residuality)变化,特别是其在农业扩张压力下的位置偏好。通过研究农业适宜性,我们可以更好地理解保护区域为何往往被设在相对不受干扰的地区,而不是那些最需要保护的高价值生态区域。在许多国家,保护区域的设立通常倾向于那些对农业或其他人类活动压力较小的地区,例如山区、偏远地区或已经退化的土地。这种倾向被称为“高远偏倚”(hig
来源:Biological Control
时间:2025-11-07
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在受控条件下,应用卵巢授精方法实现里海 Kutum 鱼(Rutilus frisii)的人工繁殖
这项研究聚焦于一种新的鱼类繁殖技术——卵巢注射法,旨在将其与传统的激素诱导和人工授精方法进行比较,以评估其在控制繁殖中的效果,特别是在黑海 Kutum(Rutilus frisii)这一重要经济鱼类的繁殖过程中。黑海 Kutum 是一种来自黑海的本土鱼类,属于鲤科,不仅在生态上具有重要价值,而且对当地渔业产业至关重要。由于其自然繁殖受到栖息地破坏和河流污染的影响,黑海 Kutum 的种群数量面临严峻挑战,因此人工繁殖技术成为保护这一物种的关键手段。在实验中,研究人员选取了60条雌鱼,平均体重为1484.9±46.7克,随机分配到六个不同的处理组中,每个组有10条鱼。这些处理组包括:通过腹腔注射
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-11-07
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揭示隐藏的“招数”:葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)在半固体培养基中具有运动能力
细菌的运动能力在它们的生存和传播中扮演着至关重要的角色,这种能力使它们能够迁移到不同的环境以获取必要的资源。对于病原体而言,运动能力不仅是它们适应环境的一种手段,还常常是感染成功的关键因素之一。尽管这一特性在许多细菌中被广泛研究,但在*Staphylococcus*属中却一直被认为是缺乏运动能力的。传统上,*Staphylococcus*细菌被认为是非运动性的,主要原因是它们缺乏典型的运动结构,如鞭毛和菌毛。然而,近年来的研究表明,某些*Staphylococcus*种群在特定条件下能够表现出被动运动的现象。这一现象在*Staphylococcus aureus*、*Staphylococcu
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-11-07
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在一场噬菌体生物学培训课程中分离出的五种感染大肠杆菌K-12的环境噬菌体的特性研究
在当今生物科学领域,噬菌体(bacteriophages)作为一种天然存在的病毒,因其独特的生物学特性和在基因研究、生物技术及医学领域的广泛应用而受到越来越多的关注。噬菌体不仅是细菌基因组研究的重要工具,而且在探索细菌防御系统及其对抗噬菌体的策略中扮演着关键角色。本文通过2023年在隆德大学举办的《基础与应用噬菌体生物学原理》课程,报告了五种环境来源的埃希氏菌(*Escherichia coli*)噬菌体的分离、表征及基因组注释结果。这些噬菌体被命名为Lubas(LuPh1)、Lucat(LuPh2)、Lupin(LuPh3)、Lucris(LuPh4)和Kompetensportalen(L
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-11-07
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由Sphingobium yanoikuyae DN12菌株对内分泌干扰化合物双酚F的生物降解作用
### 环境污染物双酚F的微生物降解机制研究双酚F(BPF)作为一种新型环境污染物,广泛存在于地表水和废水系统中。它在化学工业中被广泛用作双酚A(BPA)的替代品,由于其环境持久性和内分泌干扰特性,对生态系统和人类健康构成了日益增长的威胁。尽管已有研究揭示了BPF的降解途径,但其生物降解的具体机制仍然不明确。为了更深入地理解这一过程,本研究从中国安徽省的一条河流沉积物中分离出了一种高效的BPF降解菌株——*Sphingobium yanoikuyae* DN12。该菌株能够以BPF作为唯一的碳源和能量来源进行生长,这表明其在环境修复中具有重要的应用潜力。通过超高效液相色谱-高分辨率质谱(UPL
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-11-07
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通过锌掺杂对In₂O₃树枝状突起纳米球进行表面修饰,以实现超快响应和ppb级别的氢气检测
在当今快速发展的工业环境中,氢气作为一种清洁能源,在多个领域得到了广泛应用。然而,随着氢气使用量的增加,其泄漏带来的安全隐患也日益受到关注。尤其是在高温环境下,如化学工程和航空航天领域,氢气的泄漏风险更为突出。因此,开发能够在高温下实现快速、稳定和高灵敏度氢气检测的传感器显得尤为重要。本研究聚焦于通过材料科学手段,设计和合成一种新型的氢气传感器,旨在解决现有技术在高温条件下对氢气检测的不足。氢气具有易燃、易爆、无色无味等特性,使其在泄漏时难以被及时察觉。尤其在高温条件下,氢气的扩散速度加快,与空气混合效率提高,从而增加了爆炸的可能性。此外,氢气的最低点燃能量非常低,约为0.017毫焦耳,这意味
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-11-07
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负载纳米二氧化硅的COF超声压电纳米催化探针,用于双酚A的SERS定量分析
在现代分析化学和环境科学领域,开发高效、灵敏且快速的检测技术一直是研究的重点。特别是对于那些在环境中广泛存在但难以直接检测的污染物,如双酚A(BPA),传统的检测方法往往受到设备昂贵、样品处理复杂等限制,导致难以实现对痕量BPA的准确分析。因此,科学家们不断探索新的材料和方法,以提高检测的灵敏度和选择性。本文介绍了一种新型的纳米探针,该探针结合了分子印迹、共价有机框架(COF)以及压电效应,为BPA的定量分析提供了创新性的解决方案。双酚A是一种广泛用于塑料和环氧树脂生产的重要化合物,其在材料老化、高温或酸性条件下会持续释放到环境中,进而通过食物链进入人体,对生殖发育、代谢平衡和神经内分泌功能产
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-11-07
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铜矿工人的金属和类金属暴露与认知功能:一项为期三年的纵向研究
本研究旨在探讨职业暴露于重金属对认知功能的影响,尤其关注铜矿工人群体。通过对伊朗拉夫桑詹市萨奇什梅铜矿(Sarcheshmeh Copper Complex)的员工进行为期三年的跟踪研究,研究者评估了重金属暴露与认知表现之间的关系。研究对象包括69名铜矿工人和74名非矿工对照组,采用标准化的神经心理学测试,包括简易精神状态检查(MMSE)、符号数字模态测试(SDMT)、节律听觉连续加法测试(PASAT)、运动性警觉任务(PVT)以及创造力和抑郁量表(贝克抑郁量表)来评估认知功能。研究结果表明,矿工群体中砷和铅的血液浓度显著高于对照组,而铜的浓度则没有明显差异。进一步分析发现,较高的砷浓度与较低
来源:NeuroToxicology
时间:2025-11-07
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负载肉桂醛的壳聚糖纳米颗粒经DNase-I修饰后对单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)的抗菌膜形成活性
本研究探讨了一种新型的抗生物膜剂——DNase-I功能化的壳聚糖纳米颗粒负载肉桂醛(DNase-CS-CIN)在食品加工环境中对抗李斯特氏菌(*L. monocytogenes*)生物膜的潜力。由于生物膜的形成使得李斯特氏菌在食品接触表面如不锈钢和聚氨酯表面具有较强的耐受性,传统化学消毒剂在消除生物膜方面效果有限。因此,寻找一种既能有效清除生物膜,又具有环境友好性和生物安全性的方式成为当前研究的重点。研究结果表明,DNase-CS-CIN在形态、尺寸和功能化程度方面表现出显著优势,能够有效抑制和消除李斯特氏菌的生物膜形成,并在模拟食品加工环境中展现出良好的抗生物膜性能。### 生物膜的挑战与抗
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阿莫西林对藻类-细菌生物膜中污染物去除、蓝藻素合成以及抗生素抗性基因(ARGs)增殖的影响
在当今社会,随着抗生素的广泛使用,其对生态环境和人类健康的影响日益受到关注。抗生素在医疗、农业和畜牧业中被大量使用,以预防和治疗感染,同时提高动物生长速度。然而,这种广泛的使用也导致了抗生素排放量的增加,进而形成了含有高浓度抗生素的废水。这类废水在处理过程中往往难以彻底去除抗生素,使得抗生素及其代谢产物可能通过废水系统进入土壤和水体,对环境造成潜在危害。此外,抗生素的存在还可能促进抗性基因(ARGs)的传播,从而加剧抗生素耐药性问题。因此,研究如何在不影响生物资源回收的前提下,有效去除抗生素,并理解其对微生物群落和抗性基因传播的影响,具有重要的现实意义。本文探讨了抗生素在藻菌共生系统中的作用,
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07
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毛细带中微生物群落对甲苯在淋溶/毛细上升作用下的自然衰减过程的响应
在当今环境科学领域,地下水污染已成为全球范围内亟待解决的重要问题之一。石油烃类污染物,如苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX),因其高挥发性和潜在的健康危害,常被视为优先控制的污染物。这些污染物往往通过不同的途径进入地下水系统,其中“毛细作用”作为一种关键的物理机制,影响着污染物在土壤和地下水之间的迁移与分布。本文旨在探讨毛细作用区(capillary zone)中,甲苯污染物通过不同迁移路径(即从非饱和带向下渗漏或从地下水向上迁移)对微生物群落结构、功能和组装机制的影响。毛细作用区是连接非饱和带与地下水的关键过渡区域,其物理特性决定了污染物在该区域的行为。甲苯作为一种常见的芳香烃污染物,其在毛细
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07
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一种封闭循环且低成本的策略,用于从废弃的钙钛矿光催化剂中回收和再利用有毒铅
铅卤化物钙钛矿因其优异的光电性能而受到广泛关注,特别是在光催化领域。这些材料具有高光致发光量子产率和可调带隙等特性,使其成为高效的光催化剂。然而,铅作为一种重金属元素,其高毒性给废料处理带来了巨大挑战。传统的处理方法不仅成本高昂,还可能对环境和人类健康造成威胁。因此,如何高效、低成本、环保地回收和再利用铅成为当前研究的重要课题。本文提出了一种离子交换—定向沉淀策略,用于从钙钛矿光催化剂中回收和再利用铅,以获得高纯度的PbBr₂。该方法首先将CsPbBr₃基催化剂溶解于二甲基亚砜(DMSO)中,释放出Cs⁺、Pb²⁺和Br⁻离子。随后,利用阳离子交换树脂通过多次吸附循环提取Cs⁺和Pb²⁺。为了
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07
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F-53B暴露通过ZBP1介导的程序性坏死导致睾丸过早衰老
氯inated polyfluorinated ether sulfonic acid(F-53B)作为一种广泛使用的替代物质,取代了曾经被广泛应用的全氟辛烷磺酸(PFOS),后者是全氟和多氟烷基物质(PFAS)家族中的重要成员。PFAS因其极强的稳定性和难以降解的特性,被归类为持久性有机污染物(POPs),并在《斯德哥尔摩公约》中受到严格管控。随着对PFAS使用限制的增加,F-53B作为一种工业化学物质,因其较低的环境风险和相对安全的特性,逐渐被引入到多个工业领域,包括电镀、建筑、纺织和电子制造等。然而,尽管F-53B被用作PFOS的替代品,其潜在的环境影响和健康风险仍引发广泛关注。F-53
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07
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新生儿基因表达与产前接触邻苯二甲酸酯增塑剂的关系——台湾母婴队列研究(TMICS)
本研究聚焦于一种广泛存在的环境污染物——邻苯二甲酸酯类化合物,尤其是双(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯(DEHP),其对胎儿免疫系统和代谢功能的影响。DEHP作为一种常见的塑料增塑剂,被广泛用于多种消费品中,如塑料制品、玩具、食品包装等。由于其分子结构的特性,DEHP能够轻易地从产品中释放出来,进入环境,进而通过食物、水、空气以及尘埃等途径被人体吸收。这种持续且广泛的暴露,使得DEHP成为了一种重要的环境健康风险因素,尤其是在孕期,其对胎儿发育的潜在影响尤为引人关注。随着对DEHP暴露与健康问题之间关系的深入研究,越来越多的证据表明其不仅可能干扰内分泌系统,还可能对免疫系统产生深远的影响。例如,一
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07
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开发并应用双光子荧光探针,用于可视化监测植物中的异戊二烯
在植物生理学与环境科学的交叉领域,挥发性有机化合物(VOCs)扮演着至关重要的角色。其中,异戊二烯(isoprene)作为主要的VOCs之一,占据了全球大气中VOCs总量的70%以上,其在植物生态过程中的作用日益受到关注。异戊二烯不仅在植物生长调控、抗逆性以及种间信息传递中发挥着重要作用,还因其在大气化学反应中的参与而成为环境污染物的重要来源。这种“双重效应”使得异戊二烯的研究具有重要的理论和应用价值。然而,目前对植物体内异戊二烯的时空动态监测仍存在诸多限制,这在一定程度上制约了其在环境风险评估和植物生理机制研究中的应用。针对这一问题,本研究开发了一种基于香豆素(coumarin)的新型双光子
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07
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基于Seq2Seq集成框架的空气污染推断与植被覆盖度耦合相关性分析:以中国大湾区城市群为例的实证研究
在当今社会,生态系统与人类社会之间的相互作用和联系愈发紧密,这种深度的耦合关系对环境质量与植被覆盖率的动态平衡提出了更高的要求。作为衡量可持续发展进程的核心指标,大气环境质量和植被覆盖模式的协调性不仅关系到自然生态系统的健康,也直接影响着人类社会的可持续发展能力。然而,当前全球范围内空气污染的持续恶化以及植被覆盖率的系统性下降,已经逐渐演变为制约社会发展的双重生态瓶颈。空气污染不仅对公众健康构成威胁,还可能加剧城市热岛效应和极端天气对基础设施的冲击,而植被覆盖率的减少则削弱了生态系统对气候的调节能力,间接影响社会福祉。因此,如何准确预测空气污染的动态变化,并深入分析其与植被覆盖之间的相关机制,
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07