生命科学
Life science
我们关注的下一个可持续发展目标(SDG)是目标13——气候行动(climate action)。2023年是有气候记录以来全球最热的一年,2024年或将达到更高的水平,而我们见证着气温上升对自然界和人类健康的影响。大气中不断上升的二氧化碳水平使海洋酸化,改变植物化学成分,捕获太阳辐射并使地球变暖。气候变暖导致海冰融化、降水模式改变,进而引发洪水和荒漠化,导致更加极端的天气出现。地球上的每一个物种都不同程度地受到气候变化的影响。本期合集展示了Trends系列期刊中关注气候变化的论文,探讨了气候变化对作物、动物、珊瑚与人类健康的影响,重点介绍了减缓变暖及其影响的潜在解决方案,并讨论了推动政策变化所需的关键行为因素。
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地球变暖背景下的南极远海生态系统
由于海冰与大陆冰在动力学、物理学、生物地球化学以及食物网结构等方面相互交织,导致高纬度大洋的远海生态系统很容易受到气候变化的影响。来自美国罗格斯大学的Oscar Schofield及同事于Trends in Ecology & Evolution发表综述文章,概述了气候变暖对南极远海生态系统的影响并预测了该生态系统的未来变化,指出了这一领域亟待解决的问题。利用西南极半岛的数据,可以评估冰如何通过调节海洋中的太阳光输入、抑制风混合、改变淡水平衡和海洋稳定性以及为生物提供物理环境而影响海洋食物网。海洋状态的变化与与暴风以及海洋热量分布变化的增多有关。变化波及浮游生物,改变了改变了初级生产力的规模及其群落组成,改变了磷虾以及海洋哺乳动物及海鸟所必需的其他猎物的数量。人类活动加剧了食物网中这些由气候驱动的变化。
野火的大气化学:对气候和空气质量的影响
野火向大气中排放大量物质。要充分了解这些排放物的影响,就需要准确了解野火烟雾的化学性质。来自加拿大多伦多大学的Stephanie R. Schneider和Jonathan P.D. Abbatt于Trends in Chemistry发表短评文章,概述了对于野火烟雾如何影响空气质量和气候影响的化学理解,并指出了当前的研究空白。
环境寄生虫学:胁迫源对水生寄生虫的影响
人类活动带来的胁迫源正根本性改变水生栖息地及生活在其中的生物。然而,目前尚不清楚寄生虫及其宿主对于这些胁迫源的多样化反应,也无法预测这些胁迫源将如何影响宿主-寄生虫群落。来自德国杜伊斯堡-埃森大学的Bernd Sures及同事于Trends in Parasitology发表综述文章,概述了人类世中水生生态系统的主要胁迫源(如栖息地改变、全球变暖、污染)带来的影响,并从个体到群落层面讨论了这些胁迫源对水声寄生虫造成的结果。最后,作者提出了未来的研究方向和思路,以便更好地理解水生宿主-寄生虫系统对胁迫源的反应。
营养稀释与食草动物的未来
营养稀释(nutrient dilution,ND)指的是植物组织中营养元素浓度的降低,这种现象是由碳水化合物质量的增加和/或 20 多种必需元素的减少引起的。大气中二氧化碳水平的升高及其对生物量的促进与营养稀释有关。来自美国史密森尼国家动物园和保护生物学研究所的Michael Kaspari和Ellen A.R. Welti于Trends in Ecology & Evolution发表观点文章,提出营养稀释是全球食草动物数量下降的主要原因。食草动物需要从营养贫乏的植物组织中获取必须的元素来合成自身元素丰富的动物组织,其丰度通常会随着宏量和微量营养元素的施肥而增加。作者由此预测,营养稀释的影响将在生物多样性最大、具有高生产力和/或营养贫乏的生态系统中被放大,并且一些有益于食草动物的特征将愈加明显,如以汁液为食和反刍动物微生物群。
双刃剑:高温给人类健康带来的风险与益处
全球范围内,极端高温事件会愈加频繁。来自荷兰马斯特里赫特大学的Hannah Pallubinsky、加拿大谢布克大学的Denis P. Blondin以及澳大利亚悉尼大学的Ollie Jay于Trends in Endocrinology & Metabolism发表短评文章,总结了高温对人体健康的影响,包括相关的健康威胁与潜在的益处。另外,作者就应对高温的可持续且以健康为导向的策略提出了一些实用建议。
转型中的生态系统:永冻土中的嗜冷菌如何应对变化的气候?
永冻土中蕴藏着多种嗜冷微生物,这些微生物能够在零度以下的环境中活跃地保持新陈代谢,在全球碳循环可能发挥了重要作用。来自加拿大圭尔夫大学的Lexi Mollica、Meghan Craughwell和Jackie Goordial于Trends in Microbiology发表短评文章,探讨了永冻土变暖对于适应低温环境的微生物群可能产生的影响,突出了尚未得到充分研究的领域,并提出了未来研究的短期与长期目标。