生態(tài)發(fā)現(xiàn)

環(huán)境比遺傳因素更能影響免疫系統(tǒng)

據(jù)美國科學(xué)周刊網(wǎng)站報(bào)道，斯坦福大學(xué)近期開展的一項(xiàng)雙胞胎研究顯示，人類免疫系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況或更多地受到環(huán)境而不是遺傳因素的影響，這其中包括一個(gè)人過去接觸的病菌和接種的疫苗。

斯坦福大學(xué)免疫學(xué)家馬克·戴維斯（Mark Davis）帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)采用了雙胞胎實(shí)驗(yàn)法來研究先天因素和后天因素對免疫系統(tǒng)的影響。他們征集了210對年齡在8歲到82歲之間的同卵和異卵雙胞胎，采集了他們的血樣并檢測了200多個(gè)免疫系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)，其中包括95種免疫細(xì)胞和51種蛋白質(zhì)。由于同卵雙胞胎的基因基本一致，而異卵雙胞胎只有一半基因相同，如果某種特質(zhì)具有遺傳性，同卵雙胞胎遺傳這種特質(zhì)的概率將大于異卵雙胞胎。

戴維斯團(tuán)隊(duì)于1月15日在《細(xì)胞》雜志網(wǎng)站上發(fā)表報(bào)告稱，研究顯示，同卵雙胞胎的免疫系統(tǒng)存在顯著差異，這是基因決定論無法解釋的：在四分之三的檢測指標(biāo)中，環(huán)境因素的影響要大于遺傳因素，并且一半的檢測指標(biāo)沒有顯示出遺傳因素在其中起作用。此外，年齡較小的雙胞胎之間的相似性大于年齡較大的雙胞胎，這說明當(dāng)雙胞胎年齡漸長，接觸到不同外界環(huán)境后，其免疫系統(tǒng)的差異日趨增大。

研究人員還對雙胞胎進(jìn)行了流感疫苗實(shí)驗(yàn)，以了解基因在其中的作用。一些人對疫苗的反應(yīng)比別人更強(qiáng)烈，能制造出更多抗體。如果這一特質(zhì)具有遺傳性，那么同卵雙胞胎應(yīng)當(dāng)有相似的反應(yīng)。但實(shí)際上，這種反應(yīng)的差異完全由環(huán)境造成，據(jù)推測這與雙胞胎接觸過的流感病毒株種類有關(guān)。

此外，科學(xué)家們也研究了巨細(xì)胞病毒對免疫系統(tǒng)的影響，這種病毒廣泛潛伏在大部分人體內(nèi)，但很少引發(fā)癥狀。當(dāng)一對同卵雙胞胎中的一個(gè)感染了病毒，而另一個(gè)沒有的時(shí)候，他們免疫系統(tǒng)的差異性大于均未感染病毒的雙胞胎。巨細(xì)胞病毒幾乎對60%的檢測指標(biāo)都有所影響。戴維斯說，這是環(huán)境影響免疫系統(tǒng)的有力證據(jù)。

科學(xué)家通過檢測不同類型的白細(xì)胞以研究免疫系統(tǒng)的差異性

研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻可自行創(chuàng)造最適宜生長環(huán)境

據(jù)新浪科技報(bào)道，化肥容易導(dǎo)致淡水及海洋中的藍(lán)藻數(shù)量激增，但近期一項(xiàng)由多家機(jī)構(gòu)共同進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，這種水中微生物自身就可以對湖中的氮循環(huán)和磷循環(huán)產(chǎn)生重要影響。

研究人員發(fā)現(xiàn)，藍(lán)藻（又稱藍(lán)綠藻）如果在營養(yǎng)物含量偏低的湖中落腳，便會(huì)建立起正反饋回路，加大水中污染物和氣候變化產(chǎn)生的影響，使周圍環(huán)境更適宜自身生存，但同時(shí)也污染了水源，威脅到全人類的身體健康。該發(fā)現(xiàn)為藍(lán)藻爆發(fā)提供了新的解釋，或許能引導(dǎo)我們找到預(yù)防和控制藍(lán)藻爆發(fā)的新途徑。

該研究成果被發(fā)表在期刊《生物圈》（Ecosphere）上。

“我們通常將藍(lán)藻爆發(fā)看做是人類讓水體變得富營養(yǎng)化的后果，但我們的研究顯示，藍(lán)藻本身便能驅(qū)動(dòng)湖水中的氮循環(huán)和磷循環(huán)?！痹撗芯康闹饕髡咧弧⑦_(dá)特茅斯大學(xué)教授凱瑟琳·考丁漢姆（Kathryn Cottingham）說。研究人員發(fā)現(xiàn)，由于藍(lán)藻會(huì)對水中無法被浮游生物直接吸收利用的氮、磷化合物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，湖水中的養(yǎng)分循環(huán)和保持穩(wěn)態(tài)的能力便會(huì)受到影響。許多藍(lán)藻門生物具有固氮能力，因而被人們視為一種潛在的氮來源。此外，一些藍(lán)藻門生物還會(huì)對沉積物中和池底處集聚的磷加以利用和轉(zhuǎn)化。隨著藍(lán)藻分解，這些氮和磷就會(huì)被釋放到水體中，從而使湖水中的養(yǎng)分水平上升，加快其它浮游植物和水中微生物的生長。

藍(lán)藻細(xì)胞

中草藥提取物有望治愈埃博拉

據(jù)新華社報(bào)道，美國和德國研究人員2月26日稱，小鼠試驗(yàn)顯示，中藥常見成分“漢防己堿”可以有效治療埃博拉，是一種有前景的埃博拉候選藥物。但也有專家警告說，“漢防己堿”的毒性問題仍有待研究，而且不一定比研發(fā)中的埃博拉新藥更有效。

這項(xiàng)發(fā)表在新一期美國《科學(xué)》雜志上的研究發(fā)現(xiàn)，埃博拉病毒感染宿主細(xì)胞的最終階段，受到一個(gè)雙孔通道控制，而這種通道可被治療高血壓的藥物阻斷，其中“漢防己堿”是最強(qiáng)力的阻斷劑。研究人員在論文中寫道，小鼠在感染埃博拉病毒后立即啟用“漢防己堿”治療，最終小鼠的存活率“顯著提高”，“沒有發(fā)現(xiàn)副作用”；而推遲一天再用“漢防己堿”治療，最終一半小鼠存活?！斑@些結(jié)果表明‘漢防己堿’治療患病小鼠非常有效”。

顯微鏡下的埃博拉病毒

白蟻丘能使沙漠變成植物綠洲

據(jù)國外媒體報(bào)道，白蟻可能并非是人類最喜愛的昆蟲物種，但是美國普林斯頓大學(xué)最新一項(xiàng)研究顯示，白蟻丘對于阻止沙漠?dāng)U大化至關(guān)重要，能將干旱土壤逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榘敫珊低寥篮娃r(nóng)業(yè)用地。這項(xiàng)結(jié)果不僅表明白蟻丘可以給沙漠地區(qū)帶來植物生機(jī)，而且還能激發(fā)科學(xué)家展開更多的研究，盡可能改變生態(tài)系統(tǒng)的氣候變化。

在非洲、南美洲和亞洲炎熱大草原和熱帶稀樹草原，白蟻丘存儲(chǔ)著營養(yǎng)物質(zhì)和水分，通過白蟻丘內(nèi)部通道可使水分更好地滲透在土壤之中，最終白蟻丘和周圍的植被旺盛生長，可避免出現(xiàn)“沙漠化”，或者環(huán)境惡化成為沙質(zhì)土壤。

這項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)表在最新出版的《科學(xué)》雜志上，該研究表明，白蟻丘減緩沙漠?dāng)U大化，避免出現(xiàn)干旱土壤，它們能夠?yàn)榘紫伹鹬車闹参锾峁┏睗癖茈y所。他們報(bào)道稱，白蟻丘的存在對于維持干旱區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)非常重要，即使降水量很少的情況下也能維持該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)。

這項(xiàng)研究理論可應(yīng)用于所有類型白蟻，它們將增大蟻丘周圍資源利用率。普林斯頓大學(xué)生態(tài)和進(jìn)化生物系副教授利麗娜-塔爾尼塔（Corina Tarnita）解釋稱，白蟻丘也可以保存種子和植物生命，當(dāng)周圍環(huán)境恢復(fù)降水量之后將有助于快速恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)。由于白蟻丘允許水分更好地滲透進(jìn)入土壤，如果獲得更多降水量，白蟻丘周圍將出現(xiàn)植物生長。

科麗娜說：“白蟻丘周圍的植物能夠存活時(shí)間較長，衰敗較緩慢。甚至當(dāng)氣候環(huán)境異常惡劣，白蟻丘附近植被消失，這里重新恢復(fù)植被生長會(huì)更容易一些。”

美國普林斯頓大學(xué)最新研究顯示，白蟻丘有助于沙漠?dāng)U大化，可逐漸使干旱土壤變得潮濕，利用植被生長。

海平面升高速率高于預(yù)期

據(jù)路透社報(bào)道，《自然》雜志近期發(fā)布的一項(xiàng)研究表明，過去20年里海平面加速上升的情況比此前預(yù)計(jì)的更加嚴(yán)重，氣候變化帶來的威脅將影響全球沿海地區(qū)。

該研究由哈佛大學(xué)研究員卡林·海伊（Carling Hay）牽頭完成，研究人員重新對全球逾600個(gè)潮位監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)由于此前的監(jiān)測數(shù)值不完整或者存在地勢沉降等局地因素導(dǎo)致的偏差，人們高估了1901年至1990年期間的海平面升高幅度。這意味著，在過去20年內(nèi)的海平面上升速度比此前預(yù)計(jì)的要快25%。

該研究指出，從1901年至1990年全球海平面平均每年升高1.2毫米，小于此前科學(xué)家的估算值。但是在過去二十年里，該數(shù)值躥升到平均每年3毫米，而這明顯與冰川加速消融有關(guān)。

印尼雅加達(dá)上升的海平面

此次的新發(fā)現(xiàn)將影響人們對未來海平面升高的預(yù)測，尤其是基于歷史趨勢的預(yù)測。但聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）專家、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織的約翰·徹奇（John Church）認(rèn)為，由于他們的預(yù)測方法并不以過去一定階段內(nèi)的歷史趨勢為基礎(chǔ)，因此這一研究并不會(huì)對IPCC的預(yù)測結(jié)果產(chǎn)生影響。

德國波茨坦氣候效應(yīng)研究所的斯蒂芬·拉姆斯多夫（Stefan Rahmstorf）是研究海平面變化的世界級專家，他也認(rèn)為，我們還需要更進(jìn)一步的分析才能得出20世紀(jì)海平面升高的確切情況。不過他也表示，無論如何，這項(xiàng)新研究依然證實(shí)了“海平面一直都在上升，而且上升速率在加快，近些年來的增幅已經(jīng)達(dá)到了歷史最大值?！?/p>

從美國邁阿密直至中國上海，升高的海平面正在一點(diǎn)點(diǎn)侵蝕濱海地區(qū)，而在印尼雅加達(dá)這樣的城市，大范圍的地勢沉降使得海平面升高問題更加嚴(yán)峻。

植食昆蟲會(huì)導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度上升

北溫帶森林中植食昆蟲的存在使得大氣中二氧化碳濃度上升，從而導(dǎo)致更多生物質(zhì)喪失，在線發(fā)表于《自然·；植物》的一篇報(bào)告得出上述結(jié)論。該研究認(rèn)為食草昆蟲會(huì)限制這些森林在高濃度二氧化碳環(huán)境中的碳吸收作用。大氣中二氧化碳的高濃度被認(rèn)為會(huì)促進(jìn)某些地區(qū)的森林生產(chǎn)力，從而可以從大氣中吸納更多的二氧化碳。但是，許多因素會(huì)阻礙森林碳吸收的能力，比如大氣對流層中的臭氧、森林養(yǎng)分的限制等。John Couture等人研究了在高濃度二氧化碳和臭氧的環(huán)境中，白楊和白樺的樹冠受損程度，實(shí)驗(yàn)環(huán)境為威斯康星州北部的白楊的空氣中二氧化碳富集（FACE）設(shè)備。在濃度升高的二氧化碳中，昆蟲導(dǎo)致的樹冠受損程度顯著增加，但在濃度升高的臭氧中，該程度則有所下降。研究人員通過模型推算：由食草昆蟲引起的森林生產(chǎn)量的下降程度是高濃度二氧化碳條件下的兩倍多，但低于在高濃度臭氧條件下。

白楊林

交通廢氣污染可能減緩兒童認(rèn)知發(fā)育

據(jù)新華網(wǎng)3月4日報(bào)道，西班牙一項(xiàng)新研究稱，與交通相關(guān)的空氣污染可能會(huì)減緩兒童的認(rèn)知發(fā)育。這項(xiàng)研究發(fā)表在新一期美國《科學(xué)公共圖書館醫(yī)學(xué)卷》雜志上。

研究人員對西班牙巴塞羅那39所學(xué)校的2715名小學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查。學(xué)生年齡介于7歲至10歲之間，在為期一年的研究中，他們每3個(gè)月接受一次認(rèn)知測試，包括工作記憶和注意力等。工作記憶是指對信息進(jìn)行暫時(shí)加工和貯存的記憶系統(tǒng)，過去也稱短時(shí)記憶。

研究人員還測量了學(xué)校室內(nèi)、外由交通工具排放的二氧化氮等空氣污染物水平，并進(jìn)行比對。結(jié)果顯示，那些空氣污染水平較高學(xué)校的學(xué)生，認(rèn)知發(fā)育程度慢于空氣污染水平較低學(xué)校的學(xué)生。比如，低污染學(xué)校的學(xué)生在研究期間工作記憶能力提高11.5%，而高污染學(xué)校的學(xué)生同期僅提高7.4%。