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极端干旱强度与持续时间对生态系统初级生产力的协同放大效应
随着干旱变得持续时间更长且强度更大,其对陆地初级生产力(primary productivity)的影响预计将逐步加剧。然而,一些生态系统似乎能够适应多年干旱,随着干旱持续时间的增加,生产力的减少保持恒定或减弱。研究人员通过一项在全球分布的74个草地(grasslands)和灌木丛(shrublands)中进行的降水排除实验,量化了干旱持续时间与强度对地上生产力(aboveground productivity)的综合影响。总体观察到生态系统对多年干旱的适应现象,但当干旱达到极端水平(即发生概率≤1/100年)时例外。在连续四年极端干旱后,生产力损失比第一年增加了约2.5倍。这些结果预示着,如
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盐古菌与DPANN超界的病毒-宿主嵌套互作网络及质粒卫星进化研究
在自然界中,嵌套共生(包括寄生虫在宿主体内寄生其他寄生虫的超寄生现象)十分普遍,但古菌界的此类互作研究仍很缺乏。本研究聚焦候选门级纳米盐古菌(属于DPANN超界,该名称源自Diapherotrites、Parvarchaeota、Aenigmarchaeota、Nanoarchaeota和Nanohaloarchaeota五个初始代表门),这类超微古菌与盐杆菌纲(Halobacteria)形成专性共生关系。通过对埃塞俄比亚达纳基尔洼地热盐湖病毒组的重构,发现纳米盐古菌和盐古菌均与有尾病毒、无尾二十面体病毒、多形性病毒及纺锤形病毒相关联,共涉及16个病毒科。这些病毒表现出对高盐环境的趋同适应性,
来源:Nature Microbiology
时间:2025-10-18
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综述:空气污染、新兴化学暴露与系统性红斑狼疮:一项元流行病学研究
引言系统性红斑狼疮(SLE)是一种慢性自身免疫性疾病,其特征是自身抗体、免疫复合物以及激活的自身反应性B细胞和T淋巴细胞。全球范围内,SLE的发病率估计为每10万人年5.14例,每年约有40万新发病例。SLE可导致多器官损伤,症状从皮肤病变和关节问题到严重疲劳、认知障碍、肾脏疾病和血栓形成不等。SLE的复杂病因涉及遗传、感染、生活方式和环境因素,其中环境污染是影响疾病发生和发展的重要风险因素。全球工业化使空气污染成为一个主要的健康问题。空气中的污染物如颗粒物、二氧化硫和氮氧化物主要影响呼吸系统健康,并诱导氧化应激和炎症反应。除了空气污染物外,越来越多的证据表明其他环境化学物质也可能参与SLE的
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-10-18
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马里亚纳海沟沉积物中亚硝酸盐氧化细菌的生态位分化及其对深海氮循环的驱动作用
在地球最深处——马里亚纳海沟的万米深渊中,存在着一个充满神秘色彩的微生物世界。这里不仅承受着高达110兆帕的静水压力,还面临着永久黑暗、低温和特殊的地球化学环境。尽管条件极端,海沟沉积物中依然活跃着丰富的微生物群落,它们在深海元素循环中扮演着关键角色。其中,亚硝酸盐氧化细菌(NOB)作为唯一能够将亚硝酸盐转化为硝酸盐的微生物类群,对维持海沟生态系统的氮平衡具有重要意义。然而,长期以来科学家们对深渊环境中微生物是否存在生态位分化存在争议。特别是在V形结构的海沟中,从斜坡到海沟底部存在着明显的环境梯度:底部接收更多从表层沉降的有机质,而斜坡则相对贫瘠;压力从斜坡的60兆帕到底部的110兆帕逐渐增加
来源:Microbiome
时间:2025-10-18
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综述:食品中微生物-霉菌毒素相互作用的生态毒理学意义及阐明解毒机制的组学方法
Abstract霉菌毒素是由曲霉属(Aspergillus)、镰刀菌属(Fusarium)和青霉属(Penicillium)等真菌产生的有毒次级代谢产物,经常污染食品供应链,对人类健康、动物福利和生态系统稳定构成风险。像黄曲霉毒素(AFs)、赭曲霉毒素A(OTA)、伏马毒素(FMNs)、单端孢霉烯族毒素(如脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)这样的霉菌毒素会破坏微生物群落、食物链和环境基质,其协同相互作用会放大毒性。本综述探讨了食品系统中微生物-霉菌毒素的相互作用,重点关注其生态毒理学意义以及用于阐明解毒机制的组学方法。微生物解毒,通过细胞壁成分(如β-葡聚糖)吸附或酶促生物降解
来源:Food Microbiology
时间:2025-10-18
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综述:解锁自然领域的私人融资:解决障碍与重构风险-回报动态
引言:自然的危机与融资缺口自然涵盖了生物多样性及其赖以维持的地球系统,是我们社会、经济和金融体系功能的基础。它提供着广泛的生态系统服务,包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务。然而,全球生态系统正在迅速退化,威胁到人类福祉所依赖的基本服务流。人类活动加速了这种衰退,侵蚀了自然提供这些服务的能力。目前,近75%的陆地表面和66%的海洋受到人类的显著改变,超过100万种动植物物种在未来几十年内面临灭绝风险,18类生态系统服务中有14类(主要是调节服务和非物质贡献)已经减少。气候变化和生物多样性丧失日益被视为相互关联的危机,健康的生态系统既能通过储存碳来减缓气候变化,又能通过增强韧性来促进适应。
来源:iScience
时间:2025-10-18
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入侵植物与专食性昆虫再度关联下资源分配格局的演变:从土壤互惠共生到抗虫防御的进化权衡
入侵植物常通过逃逸专食性草食动物而演化出资源向生长而非防御的再分配策略,但与专食者的再度关联可能逆转这一进化权衡。本研究以入侵植物豚草(Ambrosia artemisiifolia)为对象,探究其与专食性昆虫Ophraella communa再度关联历史时长对丛枝菌根真菌(AMF)根系定殖的影响,并解析再关联后化学介导的AMF定殖与植物防御变化。结果表明:与专食者再度关联历史更长的豚草种群,其AMF定殖率显著低于关联较短或无关联种群。遗传学分析显示,再度关联后豚草种群对草食动物的抗性增强,但AMF定殖减少,这一拮抗-互惠关系的转变与叶片单宁含量升高、根系及根系分泌物中脂肪酸浓度降低密切相关。
来源:New Phytologist
时间:2025-10-18
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菌根类型与土壤氮含量共同调控亚热带森林树木叶片养分对邻域功能差异的响应
丛枝菌根(AM)和外生菌根(EcM)树木的叶面氮(N)、磷(P)浓度对植物生产力具有决定性影响。尽管全球植物多样性持续下降,但其对树木叶面养分动态的作用机制仍不明确,尤其在菌根类型和土壤养分条件差异下更为复杂。基于中国亚热带的大型生物多样性控制实验,研究团队分析了794株树木(含3种AM树种和5种EcM树种)沿自然土壤全氮梯度下的叶面养分数据,重点探究邻域物种丰富度与功能差异对叶面N、P浓度的调控规律。结果发现,在邻域尺度上,叶面养分受功能差异、菌根类型和土壤氮有效性的协同影响。在众多功能差异指标中,木材密度(WD)差异是最强预测因子:AM树木的叶面N、P浓度随功能差异增加在全氮梯度下持续升高
来源:Plant, Cell & Environment
时间:2025-10-18
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比较基因组学揭示Endozoicomonas菌属的独特生态功能特征及其宿主适应机制
通过全面的比较基因组学方法,科学家们揭示了内共生单胞菌属(Endozoicomonas)不寻常的生态功能特征。作为普遍存在的海洋细菌,该菌属与多种海洋生物共生,在宿主健康、营养循环和抗病性中发挥作用。研究团队对5个新菌株进行测序并重新测序1个已知菌株,结合31个已公开的高质量基因组开展泛基因组分析。值得注意的是,该菌属缺乏群体感应(quorum-sensing)能力,表明其可能耐受群体淬灭机制;同时不具备维生素B12合成与转运功能,提示其不向全生物体(holobionts)提供该营养素。特别值得关注的是,基因组中鉴定出92个巨型蛋白(15-65 kbp),这些蛋白聚类成三大功能群:抗菌肽合成、
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-10-18
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环境DNA(eDNA)技术有效检测鲑鱼鳃虱(Salmincola californiensis)在美国科罗拉多州的分布与遗传多样性:一项全州范围的调查
引言入侵物种对本地生物多样性和生态系统过程的破坏已成为全球性挑战。鳃虱(Salmincola californiensis)是一种寄生在鲑科鱼类(如虹鳟、割喉鳟等)鳃部的桡足类寄生虫,其地理范围的扩张对落基山割喉鳟(Oncorhynchus virginalis)等珍稀物种的保护构成威胁。本研究旨在通过多方法整合,评估其分布扩展、检测技术效率、种群遗传结构及环境因子对检测概率的影响。方法野外采样研究在科罗拉多州的19条河流系统中设置了48个采样点,覆盖阿肯色河、科罗拉多河、里奥格兰德河和南普拉特河四大流域。每个点位采集10个水样用于eDNA分析,并通过电捕鱼法直接检查鱼类寄生虫感染情况。采样点
来源:Environmental DNA
时间:2025-10-18
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认知丰富改善空间记忆并改变早期生命应激小鼠模型的海马突触连接性
引言早期生命应激(ELS)和丰富环境(EE)通常对长期认知能力产生相反的影响。生命早期剥夺,如婴幼儿神经发育关键期的机构化照料,会导致终生的记忆和工作记忆缺陷。相反,丰富环境能促进新学习,并减缓衰老和神经退行性疾病引起的认知衰退。在啮齿类动物模型中,丰富环境促进学习,而ELS则导致显著的空间记忆缺陷。环境丰富和ELS可引起海马结构(如突触密度的变化)的相反改变,但这些变化很大程度上取决于实验条件。然而,丰富环境是否能挽救ELS引起的行为障碍,以及这将如何影响老年期的海马体,尚待验证。本研究通过一项纵向研究,对ELS小鼠进行认知丰富轨迹(ET)或单纯运动对照轨迹(CT)的广泛训练。随后,对小鼠进
来源:Frontiers in Cellular Neuroscience
时间:2025-10-18
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基于UiO-66-NH2@CQDs的双发射比率荧光探针用于苯乙酮定量检测及其环境健康应用
研究团队开发了一种基于金属有机框架UiO-66-NH2与碳量子点(Carbon Quantum Dots, CQDs)复合的双发射比率荧光探针(Dual-Emission Ratiometric Fluorescent Probe)。该探针通过后合成修饰技术将CQDs锚定于UiO-66-NH2骨架,形成UiO-66-NH2@CQDs纳米结构,可实现苯乙酮(Acetophenone, AP)的高选择性定量检测。当体系中加入AP时,探针在430 nm处的荧光发射减弱,而550 nm处发射增强,同时伴随特征性荧光颜色从蓝绿色向黄色转变。以I430nm/I550nm比值作为检测信号,该传感器表现出卓越
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-10-18
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基因型与环境互作驱动双性决定鱼类(Odontesthes bonariensis)性腺分化的冲突解决机制研究
在脊椎动物中,性别决定机制呈现出惊人的多样性:有些物种完全依赖基因型性别决定(GSD),有些则主要由环境因素(如温度)主导环境性别决定(ESD)。然而,更多物种如鱼类、爬行动物和两栖动物实际上同时具备GSD和ESD系统,这意味着个体的性别可能由遗传背景和环境条件共同塑造。这种双重机制虽然增加了适应性,却也带来了潜在冲突——当基因信号与环境信号不一致时,性腺如何做出“选择”?这一难题至今尚未被充分阐明。以南美淡水鱼Pejerrey(Odontesthes bonariensis)为模型,研究者发现其Y染色体上的amhy基因是雄性决定的关键因子,但温度仍可覆盖遗传信号:低温(17°C)诱导全部个体
来源:Biology of Sex Differences
时间:2025-10-18
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综述:对氯间二甲酚(PCMX)的环境赋存、生态风险及微生物相互作用:一种新兴的普遍存在的抗菌剂
Abstract对氯间二甲酚(PCMX)是一种卤代酚类抗菌剂,已在全球范围内的消毒剂和个人护理产品中占据重要地位。本综述综合了当前关于PCMX环境赋存、生态影响和微生物转化机制的知识。环境监测显示,PCMX在废水系统和地表水中普遍存在(浓度从ng/L到mg/L),其浓度存在季节性和区域性差异,这与消费模式和处理效率低下有关。生态毒理学评估表明,PCMX对水生生物具有急性毒性以及慢性效应,如发育异常、内分泌干扰和神经行为损伤。新出现的证据强调PCMX通过增强水平基因转移(HGT)促进抗生素抗性基因(ARGs)传播的作用。关键的是,微生物降解研究确定红球菌属(Rhodococcus)为关键降解菌,
来源:International Biodeterioration & Biodegradation
时间:2025-10-18
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创新口腔微核细胞组学检测技术:提升体内基因毒性生物标志物的应用价值
口腔微核细胞组学(Buccal Micronucleus Cytome, B-MNcyt)检测技术在全球范围内被广泛应用于人类染色体异常及环境基因毒性和细胞毒性的研究。本文旨在探讨B-MNcyt检测法的优势与局限性,并识别进一步提升其应用效能的创新机遇。通过弥补关键知识空白与技术缺陷,可实现该检测方法的革新与演进。B-MNcyt检测所观察的细胞为口腔内侧易获取的鳞状上皮细胞。这些源自增殖基底层的有丝分裂后细胞可能含有微核(Micronuclei, MN)——其形成发生于基底细胞分化为鳞状细胞前的有丝分裂过程。该技术正日益广泛应用于评估环境基因毒素引发的体内DNA损伤,其检测结果与经过充分验证的
来源:Mutagenesis
时间:2025-10-18
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综述:不同氧化还原条件下水生环境中罗兹菌门(Rozellomycota)的生态学
Abstract近期研究发现,罗兹菌门(Rozellomycota)这一研究尚浅的全菌界(Holomycotan)谱系在水生生态系统中广泛存在,使其成为理解水生生态和真菌进化的关键类群。尽管基因组数据逐渐增多,但关于罗兹菌门的生态学知识仍非常稀缺。通过汇总公共数据库中的出现记录,可以明确它们在水生环境中的丰度,有趣的是,在富碳沉积物中占主导地位。类似地,富含碳和营养的人工废水环境作为高度还原环境的范例,尽管是原核生物主导的生态系统,却栖息着多样化的罗兹菌门谱系。由于来自厌氧环境的罗兹菌门并非单系群,这就引出了罗兹菌门如何适应不同氧化还原条件以及其寄生生活方式是否可能导致厌氧化的问题。Intro
来源:Fungal Biology
时间:2025-10-18
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植物苯丙烷类和苯环型挥发物的生物合成、释放与调控机制研究进展及其生态功能解析
植物能产生大量结构多样的挥发性有机化合物(VOCs),这些物质通过吸引传粉者和种子传播者、抵御病原体与植食性生物,并参与植物内及植物间的信号传递,从而介导植物与环境的互动。苯环型挥发物(benzenoid)和苯丙烷类挥发物(phenylpropanoid)作为植物VOCs中第二大类别,不仅参与上述生物学过程,还常表现出多种生物活性。鉴于其生态与生物学重要性,研究人员在解析其生物合成途径、释放机制及调控网络方面已取得显著进展,但仍存在重要空白。本综述整合了既往发现与最新进展,重点阐述了苯环型和苯丙烷类挥发物的生物合成、释放及调控机制,并指出了该领域尚未解决的关键问题。
来源:Plant Physiology
时间:2025-10-18
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基于物联网数据学习PDDL动作模型以支持智能建筑规划的中文标题
随着物联网技术在智能建筑中的广泛应用,建筑环境中部署了大量传感器和执行器,实时监测和控制温度、照明、空气质量等参数。然而,如何利用这些数据实现建筑的自动化控制仍面临挑战。传统方法需要人工建模规划领域,既耗时又容易出错。特别是在处理数值型状态变量和复杂环境动态时,手动定义所有可能的前置条件和效果几乎不可行。为了解决这一问题,研究人员开展了一项创新研究,探索直接从物联网数据中学习规划领域模型的方法。该研究首次将建筑环境中的动作模型学习问题形式化为概念学习任务,通过分析环境状态变化来自动推断设备操作的前置条件和效果。研究成果发表在《Engineered Regeneration》上,为智能建筑的自动
来源:Engineered Regeneration
时间:2025-10-18
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基于语言区间T球面模糊集与Choquet积分的工业废水管理系统优化选择方法
章节亮点基本概念本节介绍了语言术语集、语言区间值T球面模糊集和模糊测度的基本定义和数学公式。LIVt-SF Choquet积分算子本节介绍了LIVt-SFCIA和LIVt-SFCIG算子,并讨论了它们的一些特性。定义8设 A̰♭♭ = ( (ζa♭♭, ζb♭♭), (ζc♭♭, ζd♭♭), (ζe♭♭, ζf♭♭) ) (♭♭=1,2,…,n) 为LIVt-SFN(语言区间值T球面模糊数)的集合,λ 是 Z 上的模糊测度。基于此模糊测度,一个n维的LIVt-SFCIA算子是一个映射 LIVt-SFCIA: Ωn → Ω,其表达式为:LIVt-SFCIA(A̰1, A̰2, …, A̰n)
来源:Engineered Regeneration
时间:2025-10-18
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综述:双臂并行与协作运动综述:方法、进展及在农业中的应用
Kinematics and control of dual-arm robots双臂机器人的运动学定义了双关节构型与末端执行器位姿间的数学关系,是运动规划与控制的理论基础。动态建模则通过分析惯性力、科里奥利力与重力效应,揭示机器人在不同工况下的行为特性。为实现高速稳定运动,控制策略需整合前馈补偿、自适应控制与阻抗调节,以应对负载突变与外部扰动。在农业非结构化环境中,模型不确定性(如作物力学特性变异)要求系统具备在线参数辨识与实时调整能力。Key technologies for dual-arm rapidy motion高速运动技术核心依赖于三大支柱:视觉伺服(VS)提供实时目标定位与轨迹
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-18