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形态工程化的钒纳米结构在可见光驱动下的协同效应以及持久的 photocatalytic(光催化)活性
这是一项关于通过湿化学方法合成氧化钒(V₂O₅)纳米结构的研究,重点在于通过调控形貌来提高其光催化性能。研究使用了乙二醇、草酸和硝酸作为结构导向剂,分别制备了纳米棒(V1)、纳米球(V2)和纳米纤维(V3)。这些材料的形貌、光学响应以及催化效率之间的关系被系统地分析,以揭示如何通过改变材料的物理结构来提升其在可见光下的催化能力。在环境领域,合成染料的无控制排放对水生态系统构成了严重威胁。这些染料因其毒性、化学稳定性和难以降解的特性,往往在水体中长期存在,不仅影响光的穿透,还降低溶解氧含量,进而破坏生态平衡。传统的污水处理方法,如吸附、过滤和生物氧化,通常无法彻底去除这些污染物,因此开发能够高效
来源:Journal of Immunological Methods
时间:2025-11-07
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综述:鲁多夫石银铋碘化物:一种新兴的环保型宽带隙吸收材料,适用于室内光伏应用
近年来,随着物联网(IoT)设备的广泛应用,室内光伏(IPV)技术的重要性日益凸显。这种技术能够利用环境中的可见光,为低功耗设备提供持续的能量供应,如无线传感器和智能电子设备。相比于传统的户外光伏技术,IPV在设计和应用上更具独特性,因为它需要适应室内光照条件,即低强度、以可见光为主的光源。这一特性使得IPV在一些特定场景中成为一种极具潜力的能源解决方案,尤其是在不需要传统电源连接的设备中。银-铋碘化物(Ag–Bi–I rudorffites)作为一种新兴的宽禁带半导体材料,正受到越来越多的关注。这类材料具有良好的可见光吸收能力、优异的热稳定性以及环境适应性,且不含铅等有毒元素,因此被认为是一
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金属-有机框架高效捕获水中的短链和长链全氟烷基磺酸化合物
PFAS(全氟和多氟烷基物质)因其极强的化学稳定性及独特的两亲性结构,被认为是环境和健康风险极大的污染物。这类物质由于其碳-氟键的高稳定性,几乎无法被自然过程降解,因此被称为“永久化学物质”。它们广泛应用于工业和日常消费品中,如不粘锅具、消防泡沫和防水织物,从而在环境中广泛分布。PFAS不仅可以在水体中积累,还可能通过食物链进入生物体内,造成生物累积和生物放大效应。人类接触PFAS已被证实与多种健康问题相关,如癌症、肝脏损伤、免疫系统紊乱和发育障碍,因此,其在水体中的有效去除显得尤为重要。目前,传统的PFAS去除方法主要包括吸附和降解两种。然而,PFAS的化学稳定性使得降解过程极为困难,而且部
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协同红外遮光效应赋予核壳结构SiC@C纤维气凝胶超高温耐受性和超低热导率
摘要 具有优异高温稳定性、超轻特性以及在极端条件下可恢复压缩性的先进隔热材料需求日益增加。新兴的陶瓷纤维气凝胶是很有前景的下一代材料。然而,传统的陶瓷气凝胶具有较高的导热性且热稳定性不足,导致在1500°C以上温度时会发生灾难性的结构失效。本文通过优化离心纺丝参数并经过高温烧结,制备出一种新型的核壳结构SiC@C纤维气凝胶,其具有三维互锁的层状结构。这种超轻气凝胶的密度为20.5 mg cm−3,具有良好的柔韧性和可加工性。此外,该气凝胶在氩气中2100°C下处理1小时或在空气中1600°C下处理1小时后仍能保持其三维结构,并且具
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温度过高令人难以忍受:高温会影响基因表达,并超出大口鱼(Ericymba dorsalis)的耐热限度
本研究探讨了环境变化对鱼类生存能力的影响,特别是针对生活在内布拉斯加的“大口小银鱼”(*Ericymba dorsalis*)的热耐受性及其对温度变化的反应。随着气候变化的加剧,水温上升和水流减少等现象正逐步改变河流生态系统的结构和功能,这对依赖外部环境维持生命活动的鱼类构成了严峻挑战。大口小银鱼作为一种典型的河川鱼类,其生存状况直接受到这些环境变化的影响,而研究其热耐受阈值及在不同温度下的生理反应,有助于理解其适应能力并预测未来可能面临的生存压力。研究发现,当温度超过25°C时,大口小银鱼体内热休克蛋白70(HSP70)的mRNA表达水平显著上升,表明其在温度升高时启动了应激反应机制。这种反
来源:Journal of Fish Biology
时间:2025-11-07
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野生蝴蝶种群中色彩、行为及视觉基因表达的同步季节性可塑性
### 蝴蝶的季节性适应性:从外观到感知系统的全面变化自然界中,许多动物在面对环境季节性变化时展现出**表型可塑性**(phenotypic plasticity),这是一种通过改变其生理、形态和行为来适应环境变化的机制。这种可塑性不仅帮助动物在不同季节中保持适应性,还能让它们在极端环境条件下存活下来。季节性变化通常涉及多种适应策略,包括迁徙、进入休眠状态,以及调整生理活动以适应环境压力(如干旱季节或寒冷冬季)。此外,一些动物会通过改变其繁殖行为来最大化资源利用,比如在气候较为温和的季节进行交配和育幼。这些适应性变化往往涉及多个表型特征的协同作用,而不是单一特征的变化。在蝴蝶这一类昆虫中,季节
来源:Functional Ecology
时间:2025-11-07
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基于DNA宏条形码技术对中国农业生态系统中昆虫生物多样性的监测
摘要 背景 评估农业生态系统中的物种多样性有助于了解天敌及其害虫的组成和相互作用,这对于有效的害虫管理至关重要。在本研究中,我们利用DNA宏条形码技术来调查中国不同地理区域的昆虫物种多样性,重点关注天敌的组成和多样性。 结果 DNA宏条形码分析共鉴定出1256个属于属级别
来源:Pest Management Science
时间:2025-11-07
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空间背景下红背蝾螈体色多态性的交配模式与性选择动态解析
在演化生物学中,体色多态现象如同自然界的调色盘,为研究物种多样性维持机制提供了天然实验室。红背蝾螈作为北美东部森林的常见物种,其背部的条纹型与无纹型体色分化不仅关乎外观,更关联着生态位差异、行为策略乃至繁殖选择。然而,这种多态性为何能在同一种群中长期共存?传统理论认为选型交配可能通过促进相似表型个体的结合,加速种群分化,但这一过程是否在不同地理环境下稳定存在,仍是未解之谜。为破解这一难题,研究团队在俄亥俄州北部建立了六处监测点,这些地点如同生态演化的天然梯度实验场:从条纹型独占的查宾森林到无纹型主导的南巴斯岛,构成了多态频率从0%至100%的完美研究序列。通过2014至2016年的系统监测,团
来源:Oecologia
时间:2025-11-07
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圈养大西洋鲑反捕食训练提升放归存活率:行为、健康与遗传因素的综合影响
在全球鲑鱼种群持续衰退的背景下,通过投放圈养繁殖个体进行种群补充已成为常见保护手段。然而这些在人工环境中长大的动物往往缺乏对野生环境中捕食者的识别和应对能力,导致放归后死亡率居高不下。虽然此前实验室研究表明反捕食训练能增强圈养动物的生存技能,但这种方法在真实自然环境中的有效性一直存在争议。更复杂的是,圈养繁殖过程中常见的健康问题(如寄生虫感染)和遗传操作(如杂交育种)可能影响动物的学习能力,这些因素如何与反捕食训练产生交互作用尚属未知。为解答这些疑问,芬兰自然资源研究所与于韦斯屈莱大学的研究团队在《Oecologia》发表了一项创新研究。他们以濒危的大西洋鲑(Salmo salar)为模型,设
来源:Oecologia
时间:2025-11-07
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系统性地检测癌驱动基因中的替代开放阅读框(altORFs)
摘要在蛋白质编码区域发现可翻译的替代开放阅读框(altORFs)扩展了病毒、原核生物和真核生物基因的编码潜力。实验和计算方法表明,哺乳动物中存在重叠的编码区域。在这项研究中,我使用了一种基于五个标准的预测方法来检测来自COSMIC癌症基因普查数据库的人类基因中的新altORFs。除了那些已明确的人类癌症特异性抗原(由altORFs表达)的例子外,COSMIC数据库中大量的核苷酸替换信息也可能包含以前未被发现的altORFs。根据这五个预测标准,我发现了251个新的altORFs,其中41个在哺乳动物中高度保守,60个是由于癌症基因的主要开放阅读框(ORF)中的核苷酸替换而产生的。通过对251个
来源:Journal of Molecular Evolution
时间:2025-11-07
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重访Eck与Dayhoff的铁氧还蛋白进化模型:基于AlphaFold2的结构证据与系统发育年代学分析
在分子进化研究领域,铁氧还蛋白作为古老的电子传递蛋白,一直是探索生命早期进化的重要模型。60年前,Eck和Dayhoff通过对Clostridium pasteurianum铁氧还蛋白序列的分析,发现其两端具有对称的CX2CX2CX3CX18CX2C2C3C间隔特征,由此提出铁氧还蛋白可能通过串联复制事件从含有简化氨基酸库的祖先序列演化而来。这一开创性工作不仅奠定了序列比对的基础,更启发了后续对蛋白质模块化进化的研究。然而,由于当时技术限制,该假说缺乏结构层面的直接证据。随着人工智能技术在结构预测领域的突破,特别是AlphaFold2的出现,使得从序列直接推测远古蛋白质结构成为可能,为验证这一
来源:Journal of Molecular Evolution
时间:2025-11-07
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自下而上和自上而下的因素共同影响着城市化对橡树中昆虫食草行为的影响
城市森林是生态系统服务的重要提供者,包括害虫控制、生物多样性保护以及对人类健康的积极影响。植物与食草动物之间的相互作用是塑造生态系统功能的关键因素,例如初级生产力和土壤肥力,这些功能又支撑着生态系统服务。然而,城市化可能会通过改变植物的特征,如营养成分或酚类化合物,或者通过改变食草动物天敌的丰度(即自上而下的控制),从而干扰植物与食草动物的相互作用。这种干扰可能会威胁到城市森林中的害虫控制和生态系统服务。因此,区分这些影响植物食草行为的因素对于设计和管理城市森林以增强其韧性至关重要。为了探讨这一问题,我们研究了13个欧洲城市(共104棵树)中,城市和乡村森林中植物与食草动物相互作用的变化。我们
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倍性对一种自交植物杂交反应与适应度之间关系的影响
植物的繁殖策略在进化过程中扮演着至关重要的角色,其中自交(selfing)与异交(outcrossing)之间的平衡影响着物种的适应性、遗传多样性以及其在自然环境中的生存能力。研究植物异交响应(outbreeding response)不仅有助于理解繁殖系统的演化,还能揭示异交如何在不同倍性水平下对表型和适应性产生不同的影响。本文聚焦于一种主要依赖自交的植物——Erysimum incanum,该物种在伊比利亚半岛和摩洛哥分布广泛,包括二倍体(diploid)、四倍体(tetraploid)和六倍体(hexaploid)三个倍性水平。通过系统地分析异交对表型特征和繁殖能力的影响,研究团队揭示了
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-11-07
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在气候变化和土地利用变化背景下,阿默斯特雉鸡(Chrysolophus amherstiae)的预测空间-时间栖息地模式
全球气候变化和土地利用变化正在对物种的生存环境产生深远的影响,这些变化不仅导致了栖息地范围的缩小和迁移,还可能加速某些物种的灭绝风险。本文聚焦于一种典型的地面栖息鸟类——阿姆斯特朗太太孔雀(Lady Amherst's pheasant),该物种主要分布在中国西南部和缅甸东北部,其栖息地以混合针叶林和落叶阔叶林为主。由于阿姆斯特朗太太孔雀飞行能力有限,因此对快速环境变化的适应性较低,使其在面对气候变化和土地利用变化时尤为脆弱。本研究通过多尺度集合物种分布建模方法,评估了这些环境变化对其栖息地的影响,并预测了不同情景下的栖息地适宜性变化趋势。在研究过程中,首先收集了该物种的分布数据,包括来自全球
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-11-07
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铜污染与盐碱化对不同基因型大型溞(Daphnia magna)的交互影响
### 研究解读:不同基因型对多重环境胁迫的响应在当前全球环境变化日益加剧的背景下,理解生物体如何应对多种环境压力是预测生态系统变化影响的重要前提。随着人类活动的不断扩张,淡水生态系统正面临着前所未有的挑战,包括化学污染、物理变化、外来物种入侵以及资源过度开发等。这些压力不仅影响个体生物的生存与繁衍,还可能对整个生态系统的功能造成深远的影响。在这项研究中,我们关注了淡水浮游动物 **Daphnia magna**(大水蚤)的基因型差异如何影响其对铜污染和高盐度的响应。通过对比来自美国和法国两个地区的不同基因型,我们试图揭示基因型在应对单一与复合环境压力时的差异,以及这些差异如何在不同地理区域中
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-11-07
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迈向移动化:利用便携式基因组技术实现无需PCR的现场物种鉴定及实时分子系统学分析
随着人类活动对环境的持续影响,全球范围内的动物多样性正面临前所未有的威胁。这些变化不仅影响了动物的分布范围,还可能促进病原体的传播,尤其是那些通过媒介传播的病原体和跨物种传播的病原体。为了应对这些挑战,准确且及时的生物多样性评估以及分子物种监测显得尤为重要。本文探讨了一种结合便携式实验室与长读长纳米孔测序技术的方法,以实现现场的基因组学和系统学分析,适用于多种动物分类群。研究在南美洲圭亚那的两个生态差异显著的野外地点进行,采集了小型哺乳动物和吸血昆虫样本,包括蝙蝠、啮齿类动物、有袋类动物、蚊子和沙蝇等。每个样本的基因组DNA在野外提取后,用于制备纳米孔测序文库。为了提高现场测序的效率和准确性,
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-11-07
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更新后的《全球归化外来植物名录》(GloNAF 2.0)数据库
摘要 GloNAF 是一个持续更新、精心整理的全球各地区外来归化维管植物名录的集合。在 predecessor 的基础上,GloNAF 2.0 现在包含了 16,429 个分类单元,并进行了重大更新,包括使用《世界维管植物名录》(WCVP)标准化分类名称、删除过时的记录以及新增 117,229 条记录。这些新增内容显著扩大了 GloNAF 的规模,使得数据库中的归化分类单元数量增加了 26%,地理区域数量增加了 31%(与 GloNAF 1.2 相比)。我们概述了 GloNAF 2.0 的
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综述:珊瑚种群内部遗传变异的适应性潜力
珊瑚礁的恢复与生长在很大程度上依赖于克隆繁殖,然而当前研究中常常低估了群体内遗传变异(Intracolonial Genetic Variability, IGV)的关键作用。这一综述旨在指出珊瑚研究与如海草床等生态系统研究之间的差距,后者对克隆动态和IGV的探讨更为深入。我们发现,仅有少数珊瑚研究关注这一重要方面,导致对珊瑚种群适应环境压力的潜力评估不足。本文探讨了检测珊瑚克隆的方法,并讨论了IGV、体细胞突变、多倍体以及嵌合体等关键概念及其对珊瑚礁适应能力的影响。此外,我们提出了一种框架,用于估算珊瑚种群中潜在的适应性基因型数量,考虑了生长速率和多倍体密度等因素。我们建议未来珊瑚遗传学与基
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-11-07
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重新组装的转录组揭示了南方王蟹(Lithodes santolla)鳃部渗透调节和氧化应激反应的机制
这项研究聚焦于南方帝王蟹(Lithodes santolla)这一物种在南半球南极区域的适应性分子机制,特别是其在不同地理位置的鳃部基因表达差异。南方帝王蟹是南美洲麦哲伦海峡及其周边地区重要的经济物种,同时也扮演着生态系统的关键角色,作为广义上的捕食者和食腐动物,它在能量流动和营养循环中发挥重要作用。该物种生活在冷温带和高度变化的水域中,包括峡湾、水道和沙地,尤其在麦哲伦海峡,这里独特的环境由冰川侵蚀形成的地貌所塑造,表现出显著的水文动态性,如盐度、温度、氧气水平的波动。这些环境条件对生物体的生理适应提出了挑战,因此,了解其适应性机制对于评估该物种在环境变化下的生存能力至关重要。研究采用了转录
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-11-07
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GT1的进化变化为蝴蝶适应植物取食提供了见解
在自然界中,蝴蝶与植物之间的互动一直是研究适应性进化和协同进化的重要模型。植物为了防止昆虫取食,进化出各种复杂的化学防御机制,包括碱类、糖苷类和萜类等化合物。而昆虫则通过行为和生理上的适应策略,如选择性产卵和代谢解毒,来应对这些化学挑战。这种昆虫与植物之间的化学博弈,使得相关基因家族在适应不同植物化学成分的过程中经历了频繁的扩张与功能分化。其中,糖基转移酶1(GT1)基因家族在蝴蝶中的研究尤为关键,因为它们不仅参与昆虫的解毒过程,还在嗅觉感知和体内代谢调节中扮演重要角色。然而,GT1基因在蝴蝶中的进化轨迹和其与特定饮食习惯之间的关系,仍然缺乏系统的探讨。为了揭示GT1基因家族在蝴蝶中的进化历史
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-11-07