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一項研究發(fā)現(xiàn)，在極端干旱時期的季節(jié)性降水模式的改變可能解釋草原對20世紀(jì)30年代美國沙塵碗干旱時期的響應(yīng)。在20世紀(jì)30年代美國沙塵碗干旱時期，使用C3光合作用路徑的植物擴張到了此前以C4光合作用路徑為主的草原。這種轉(zhuǎn)變是反直覺的，因為C3植物通常水利用效率更低，而且比C4植物對高溫更敏感。為了理解在干旱期間C3植物的擴張背后的因素，Alan K. Knapp及其同事在美國堪薩斯州和懷俄明州的實驗草原地塊模擬了4年的極端干旱。在干旱地塊，C3植物生物質(zhì)生產(chǎn)增加到了至多原來的5倍，而C4植物的生物質(zhì)下降，這符合對塵埃碗時期的觀測結(jié)果。對長期氣候記錄的分析揭示出了在溫暖的溫度和高降水量同時出現(xiàn)的時候，C4草在該地區(qū)占主流，而C3草通常隨著相對高的冷季節(jié)降水的增加而增加。這組作者指出，在極端干旱年份，在涼爽天氣時期的降水比例增加，這導(dǎo)致了一種偏愛C3草的季節(jié)性降水模式。這些結(jié)果解釋了塵埃碗時期植被對極端干旱的響應(yīng)的悖論。這組作者說，此外，這些發(fā)現(xiàn)揭示出了在具有全球重要性并且在氣候上脆弱的草原，植物對極端氣候的響應(yīng)可能包括了無法根據(jù)已知的植物生理性狀加以預(yù)測的生態(tài)系統(tǒng)功能的轉(zhuǎn)變。

沙塵碗時代的草豐富程度

一項研究發(fā)現(xiàn)，在一個生態(tài)系統(tǒng)中吃草動物的平均身體尺寸影響著植物可利用的營養(yǎng)物質(zhì)的平衡。在生態(tài)系統(tǒng)中的植物生產(chǎn)力反映了諸如氮和磷等關(guān)鍵營養(yǎng)物質(zhì)的可利用度，這些關(guān)鍵營養(yǎng)物質(zhì)必須以特定的數(shù)量和比例加以供給。草食動物的糞代表了這些營養(yǎng)物質(zhì)的一個重要來源，但是食草動物廢物的營養(yǎng)物質(zhì)譜隨著動物的尺寸而變化。Elizabeth le Roux 及其同事提出，影響食草動物身體尺寸的環(huán)境因素改變了植物可利用的氮磷比率。這組作者使用土地覆蓋的異質(zhì)性與降水作為替代指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)了捕食風(fēng)險和食物可利用度改變了一個生態(tài)系統(tǒng)中的草食動物的平均身體尺寸，但是在覓食草坪上積累的糞物質(zhì)的數(shù)量仍然大致相同。然而，這組作者還發(fā)現(xiàn)，與來自更小的食草動物的糞相比，來自更大身體的食草動物的糞含有的磷更少、氮磷比更高，這提示在更多地被大型食草動物訪問的區(qū)域生長的植物通過動物排便獲得了相應(yīng)不同的營養(yǎng)物質(zhì)供給。這項研究提出，控制食草動物在一個地形上的尺寸分布的過程影響著植物可利用的營養(yǎng)物質(zhì)的分布和組成。這組作者說，這些發(fā)現(xiàn)還可能為優(yōu)先清除大型物種的滅絕事件提供見解。

植物可利用的營養(yǎng)物質(zhì)與動物身體尺寸

一項研究提出，更大程度的早年貧窮可能通過影響睪酮和海馬區(qū)生長從而增加青春期抑郁的風(fēng)險。早期逆境與之后的不良心理健康結(jié)果有關(guān)聯(lián)，但是構(gòu)成其基礎(chǔ)的機制不明。Deanna Barch及其同事進行了一個縱貫研究，追蹤了167名兒童從學(xué)齡前到青春期后期的大腦發(fā)育、青春期激素、情緒調(diào)控以及精神健康的變化。這組作者使用自我報告的抑郁癥狀和撫養(yǎng)者完成的檢查單評估了兒童的情緒調(diào)控。使用磁共振成像檢查了稱為海馬區(qū)的一個大腦區(qū)域的體積，該區(qū)域涉及正常壓力應(yīng)答。此外，收集了唾液樣本從而評估睪酮水平，睪酮是一種壓力應(yīng)答激素，已知能保護海馬區(qū)的細(xì)胞。早期貧窮程度的增加與青春期睪酮增加的減少、海馬區(qū)生長率降低以及情緒調(diào)控不良和抑郁的增加有關(guān)聯(lián)。建模結(jié)果符合一個理論，即早期貧窮很可能通過壓平睪酮斜率從而增加抑郁，這會減少海馬區(qū)的生長率因此也就增加了情緒失調(diào)。這組作者說，這些發(fā)現(xiàn)提示，需要采取可能減少早期逆境導(dǎo)致的心理健康問題風(fēng)險的干預(yù)手段。

早期逆境與心理健康

科研人員報告了人族物種如何對食物可利用度的變化做出響應(yīng)的同位素證據(jù)。人族動物傍人屬表現(xiàn)出了食譜的分離，牙齒微磨損和穩(wěn)定同位素證據(jù)提示，粗壯傍人（P. robustus）攝入硬的物體，而鮑氏傍人攝入使用C4光合作用路徑的植物的食譜。然而，仍然不清楚這種食譜分離的時機。Jonathan G. Wynn及其同事分析了來自埃塞俄比亞的時間跨度是300萬年前到200萬年前的Shungura和Usno地層的86個人族動物化石的穩(wěn)定碳同位素數(shù)據(jù)。在大約237萬年前，這些人族動物牙齒的碳13對碳12同位素的比率的中位數(shù)提示從C3植物食譜的同位素特征顯著轉(zhuǎn)向了提示基于C4植物食譜的一個同位素特征。這種轉(zhuǎn)變發(fā)生在粗壯傍人和鮑氏傍人的姐妹進化支埃塞俄比亞傍人（P. aethiopicus）出現(xiàn)后，但是在鮑氏傍人出現(xiàn)之前。此外，粗壯傍人沒有遇到類似的同位素轉(zhuǎn)變，這可能是由于相應(yīng)的物種生活的地區(qū)的植物營養(yǎng)物質(zhì)含量的差異。這組作者說，這些發(fā)現(xiàn)提示，人族動物食譜的轉(zhuǎn)變恰逢其他哺乳動物的同位素的轉(zhuǎn)變，并且表明了人族動物對食物可利用度變化的做出響應(yīng)的方式。

研究人族動物食譜的變化

科研人員報告了化石食草動物的食譜的變化，這表明了環(huán)境的變化。埃塞俄比亞西南部的Shungura地層含有人族動物和食草動物化石，探索這個地層的分類群的生態(tài)，可能發(fā)現(xiàn)人族動物進化的環(huán)境背景。來自化石食草動物的穩(wěn)定碳同位素數(shù)據(jù)能夠提供關(guān)于動物食譜以及食譜轉(zhuǎn)變的見解。Enquye W. Negash<t6/>及其同事分析了時間跨越了從360萬年前到105萬年前的代表9個食草動物科的1050多個化石牙齒。這些食草動物的食譜從早于290萬年前的高比例混合進食轉(zhuǎn)變?yōu)?70萬年前到190萬年前之間以及晚于190萬年前的高比例食草。在大約270萬年前和200萬年前表明了兩個重大變化，前一個變化恰逢人族動物傍人屬的首次出現(xiàn)。此外，這種轉(zhuǎn)變提示，與傍人相比，生活在早于270萬年前的南方古猿可能生活在一個主要為木本植物的生態(tài)系統(tǒng)中，而傍人很可能生活在一個開放環(huán)境中。這組作者說，這種食草動物食譜的轉(zhuǎn)變?yōu)槿俗鍎游锸匙V的同時代轉(zhuǎn)變提供了背景，其綜合結(jié)果表明了哺乳動物如何對環(huán)境變化做出響應(yīng)。

食草動物生態(tài)與人族動物環(huán)境的轉(zhuǎn)變

一項研究探索了生物燃料的溫室氣體（GHG）緩解潛力。使用生物燃料緩解溫室氣體（GHG）排放的做法已經(jīng)與土地轉(zhuǎn)換為生物燃料原料作物栽培的可能負(fù)效應(yīng)聯(lián)系在了一起。這樣的可能的效應(yīng)包括生態(tài)系統(tǒng)碳儲存的大的前端減少，間接的土地使用變化，以及使用土地種植生物燃料原料而非恢復(fù)森林的機會成本。為了確定這些缺點是否超過了生物燃料的收益，John Field 及其同事分析了與在美國3個案例研究地點恢復(fù)森林以及恢復(fù)草原相比，生態(tài)系統(tǒng)和當(dāng)前與未來生物燃料系統(tǒng)的供應(yīng)鏈碳流。次生林轉(zhuǎn)換成生物燃料生產(chǎn)將會導(dǎo)致碳儲存的大規(guī)模的前端減少，這可能需要當(dāng)前生物燃料生產(chǎn)模式用數(shù)十年才能抵消。然而，使用當(dāng)前的技術(shù)把之前的農(nóng)田或牧場轉(zhuǎn)換成生物燃料生產(chǎn)將會實現(xiàn)相當(dāng)于恢復(fù)森林所實現(xiàn)的溫室氣體（GHG） 緩解，并且在頭30年時間里是在同一片土地恢復(fù)草原實現(xiàn)的溫室氣體（GHG） 緩解的250%。農(nóng)作物產(chǎn)量和燃料煉制技術(shù)未來可能的改進以及將碳捕獲和儲存納入到供應(yīng)鏈中，能帶來的估計的溫室氣體（GHG） 緩解潛力分別是恢復(fù)森林和恢復(fù)草原的4倍和15倍。這組作者說，這些結(jié)果支持了生物燃料的氣候緩解潛力。

用生物燃料緩解溫室氣體

科研人員報告了對深海沉積物中的來源于超新星的鐵-60的測量。太陽系定期經(jīng)過行星際物質(zhì)云，諸如當(dāng)前的本地星際云團（LIC），這可能影響地球?qū)π请H塵埃和宇宙射線的暴露。這些云的起源尚不確定。Anton Wallner 及其同事測量了來自印度洋巖心的跨越了過去33000年的5個深海沉積物樣本中的鐵-60放射性同位素的痕量濃度。鐵-60不是在地球上天然生成的，它在地質(zhì)記錄中的存在表明了暴露于超新星拋射物或者穿過了超新星殘骸。這組作者探測到了顯著高于預(yù)期的純粹地球鐵的背景水平的鐵-60。根據(jù)這些測量，這組作者估計，在過去33000年里鐵-60的平均沉積率是每年每平方厘米3.5個原子，隨著時間推移沒有可分辨出的趨勢。這些發(fā)現(xiàn)表明了地球在過去33000年時間里穿過的星際介質(zhì)含有鐵-60。這組作者說，然而，這個時間里的低的估計沉積率以及缺乏沉積的變化提示，本地星際云團（LIC）不是一個近來的超新星孤立的殘骸，超新星產(chǎn)生的鐵-60滲透進了這個星際介質(zhì)中。

鐵沉積與過去的超新星活動

一項研究預(yù)測了水誘導(dǎo)產(chǎn)生的土壤侵蝕率。土壤侵蝕和土地退化的一個主要驅(qū)動因素是氣候變化和人類活動導(dǎo)致的土地使用誘導(dǎo)的水侵蝕。Pasquale Borrelli及其同事使用3個情境，預(yù)測了2015年到2070年的水導(dǎo)致的土壤侵蝕的變化。這組作者對202個國家的情境進行了建模，把共享社會經(jīng)濟路徑和代表性集中路徑的數(shù)據(jù)與聯(lián)合國糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)結(jié)合了起來。對全部情境的建模結(jié)果發(fā)現(xiàn)了在全部被觀察的國家的全部氣候條件下的持續(xù)的水侵蝕?？臻g土壤侵蝕模式提示了土壤侵蝕可能損害主要的農(nóng)業(yè)部門，特別是如果侵蝕與強烈的降水同時出現(xiàn)。有陡坡和高峻地形的地區(qū)也可能遇到高的侵蝕率，這類似于具有稀疏植被覆蓋的地區(qū)。農(nóng)作物和有管理的牧場估計造成了全部土壤侵蝕的半數(shù)一樣，而土地使用和氣候變化聯(lián)合起來可能導(dǎo)致到2070年土壤侵蝕平均增加至多66%。此外，低收入和中等收入的熱帶和亞熱帶國家可能比溫帶的高收入國家更容易受到侵蝕增加的損害。這組作者說，這些發(fā)現(xiàn)提示，為了緩解未來的土壤侵蝕和確保食品保障，保護性農(nóng)業(yè)是必要的。

預(yù)測水誘導(dǎo)產(chǎn)生的土壤侵蝕

一項研究發(fā)現(xiàn)，觀看靜止圖案的果蠅感受到了類似于人類感受到的幻覺運動，這種效應(yīng)是受到大腦的運動探測神經(jīng)元調(diào)控的。諸如鋸齒亮度漸變圖案等某些靜止圖案，能夠引發(fā)多種脊椎動物物種的幻覺運動感受。然而，構(gòu)成這些幻覺的基礎(chǔ)機制尚不明確。Damon Clark 及其同事使用果蠅作為一個模型系統(tǒng)，把行為測量數(shù)據(jù)、遺傳沉默以及神經(jīng)成像結(jié)合起來，探索了這種機制。這組作者把系留的果蠅放在空氣支撐的球上，并且在一個全景屏幕上呈現(xiàn)了靜止的鋸齒亮度漸變圖案。這些圖案音發(fā)了一個轉(zhuǎn)向響應(yīng)，這已知是被特定旋轉(zhuǎn)圖案引發(fā)的，這提示這些果蠅感受到了幻覺運動。遺傳沉默以及鈣成像實驗表明了探測運動的T4和T5神經(jīng)元調(diào)控了這種幻覺運動的感知，這是由方向選擇性神經(jīng)元對靜止邊緣的響應(yīng)的不平衡貢獻(xiàn)驅(qū)動的。人類受試者參與的心理物理實驗提示，類似的神經(jīng)元機制可能構(gòu)成了各種生物分類門的類似幻覺運動感知的基礎(chǔ)，這指向了運動探測的共同策略的趨同進化。這組作者說，這種幻覺運動感知可能是大腦有效處理自然環(huán)境中的運動的一個副產(chǎn)品。

果蠅從靜止圖案中看到了幻覺的運動

一項研究探索了超新星爆發(fā)可能引發(fā)了泥盆紀(jì)末期滅絕的一項假說。泥盆紀(jì)末期的特點是物種多樣性減少和滅絕事件，其頂峰是在泥盆紀(jì)和石炭紀(jì)之間的邊界上的一次滅絕事件。同溫層臭氧水平的一次顯著下降恰逢這次最終的滅絕，這可能是由于一次全球升溫造成的。Brian D. Fields及其同事提出了另一個假說，即一顆超新星爆發(fā)可能在一個長的時期提供了高水平的電離輻射，可能長達(dá)10萬年左右。在大約20秒差距的距離上的一次爆發(fā)不會殺死地球上的生命，但是可能提供足夠的輻射從而耗盡臭氧層并且將地球的表面暴露于顯著的紫外線破壞，宇宙射線有可能造成額外的生物傷害。在太陽系圍繞銀河系旋轉(zhuǎn)的軌道上有制造超新星的大型恒星，而這種爆發(fā)很可能沉積了痕量的長壽命放射性同位素，這包括釤-146和钚-244。這組作者說，在與泥盆紀(jì)末期同時代的巖層中探測這樣的放射性，可能為這種超新星假說提供支持。

超新星導(dǎo)致大滅絕的假說