研究

一个国际科学家团队成功破译了内部摩擦和气泡形成在岩浆中如何影响喷发类型。这项研究质疑了传统模型，该模型仅将爆炸性与压力和气体含量联系在一起。 研究结果为预测活火山的喷发行为提供了重要工具。该研究集中解释为什么一些富含气体的岩浆火山会产生平静的喷发。 为此，团队结合了实验室实验和旨在模拟真实条件的计算机模型。像圣海伦火山和Quizapu这样的例子使得能够在历史场景中观察这些动态。 研究人员发现，气泡的创建和运动比想象中更复杂。岩浆与管道壁之间的摩擦即使在没有外部压力变化的情况下也会产生气泡。这个发现改变了构建火山预测模型的方法。 摩擦，一种决定喷发方向的隐藏力量 新模型强调了火山内部的剪切力起着核心作用。在靠近管道壁的区域，岩浆移动更慢并积累摩擦。 这种不均匀的运动成为气泡形成的触发因素。这些初始气泡创造了出现连锁新气泡的理想条件。当岩浆从源头起就具有高气体饱和度时，这一过程加速。 实验表明，在这些条件下，需要更少的摩擦来重复这一现象。当气泡在特定区域形成时，气体在到达地表之前找到逃逸路径。 这可以使岩浆释放压力而不引发剧烈爆炸。因此，一些粘性材料的火山会以平静喷发和流动的熔岩令人惊讶。 对喷发动态的影响 气泡的分布和数量决定了岩浆如何通过火山管道上升。当气泡结合并形成通道时，气体提前释放。这个机制降低内部压力，完全改变喷发类型。 1980年圣海伦火山的观察支持了这一模式。在大爆炸之前，火山呈现出锥体内缓慢的熔岩流动。直到滑坡扩大了管道并降低了压力，才发生爆炸。 计算机模型确认这些过程特别发生在火山壁附近。在那里，粘性岩浆受到强烈的剪切力，促使气泡形成。这使得更新评估喷发场景的标准成为可能。 科学贡献：这些研究如何改善环境安全 理解岩浆的内部动态可以更精确地估计喷发风险。获得的数据有助于区分爆炸事件和逐步脱气的事件。 这对于规划疏散、监测脆弱地区和设计早期预警至关重要。该工作还加强了描述被认为不可预测的火山行为的模型。 通过结合摩擦和内部运动，获得了对地下过程更现实的看法。这提高了科学家预测火山活动突然变化的能力。 这些进展丰富了环境管理，尤其是在火山活动是领土一部分的地区。此外，它们有助于理解压力、气体和岩浆流动如何影响附近的生态系统。火山科学因此朝着更精确的工具迈进，以降低风险并保护社区。

La 加利福尼亚的干旱不仅改变了景观，还导致了人与野生动物之间的冲突增加。 加州大学洛杉矶分校 (UCLA)和加州大学戴维斯分校 (UC Davis)最近的一项研究证实了一个明确的趋势：在最干旱的年份，像美洲狮、郊狼、黑熊和猞猁这样的食肉动物事件报告显著增加。 研究的关键数据 根据分析的记录，每年降水量减少2.54厘米，报告的事件增加2%到3%，具体取决于物种： 美洲狮：+2.1%。 郊狼：+2.2%。 黑熊：+2.6%。 猞猁：+3%。 该分析发表在《科学进展》上，基于加州渔业和野生动物部 (CDFW) 七年的记录。该州的数据库收集了关于动物造成的财产损失和滋扰的社区报告，构成了识别共存模式的独特工具。 社会认知和冲突定义 “冲突”的概念在很大程度上取决于报告者的个人感知。对于研究员Kendall Calhoun来说，一个人认为是损害的事情，可能被另一个人视为可容忍的或甚至是积极的互动。 例如，一些农民认为鸟类是控制害虫的盟友，而另一些人则认为它们是对作物的威胁。在研究的食肉动物案例中，报告仅关注物质损害和滋扰，不包括目击或较小的担忧。 干旱、气候变化和野生动物的迁移 研究表明，由气候变化加剧的干旱促使动物在有人居住的地区寻找资源。Calhoun认为，城市中出现野生动物通常被解读为入侵，尽管实际上是由于其自然栖息地中食物和水的短缺。 “气候变化将增加人与野生动物之间的互动。随着干旱和森林火灾的加剧，我们必须规划与野生动物共存的方式，”Calhoun解释道。 保护策略和可持续管理 专家提出了多种措施以减少冲突： 为野生动物创建安全区和避难所，减少其向城市环境迁移的需要。 限制从自然景观中抽取水，使动物能够在其栖息地中找到资源。 火灾后的规划：动物在逃离火灾后，必须在与人类共享的区域找到食物、水和避难所。 这些策略旨在构建更具气候适应性的景观，能够同时支持人类社区和野生动物。 社区驱动的科学 访问CDFW的数据库使得识别趋势和提出共存策略成为可能，构成了社区驱动科学的一个例子。公民参与本地环境的保护可能对物种保护和减少冲突具有决定性作用。 在一个日益干旱的州，社会认知和社区适应成为减少人与动物之间紧张关系的关键因素。研究得出结论，如果没有更具适应性的景观和可持续管理政策，冲突将在气候变化的背景下继续增加。 因此，加利福尼亚的干旱成为一个提醒，即与野生动物共存需要规划、教育和集体承诺，以确保自然与社会之间的平衡未来。

Los 野生猩猩 (Pongo pygmaeus wurmbii) 在印度尼西亚已经开发出一种独特的生存策略，在食物供应不断波动的环境中：在丰收季节，他们会大量摄入高热量水果，以积累脂肪储备，使他们能够应对食物短缺时期。 这一发现发表在《Science Advances》杂志上，为自由状态下灵长类动物的代谢适应提供了新的视角，并为人类如何进化为过度消费高能量食物提供了线索。 自然界中的“燃料”转换 研究解释说，当食物来源短缺时，一些物种会进行“燃料”转换：身体从消化外部营养（外源性）转为处理内部营养（内源性）。 这种机制的一个例子是酮症，一种代谢状态，在缺乏碳水化合物的情况下，机体开始燃烧内源性脂肪以获取能量。这个在人类中已知的过程，现在也在野生猩猩中得到证实。 “食物来源在自然界中波动，猩猩已经开发出一种灵活的代谢反应以生存下去，”研究团队指出。 在印度尼西亚的十五年观察 该研究由罗格斯大学（美国）的人类学家Erin Vogel领导，基于对印度尼西亚Mawas自然保护区的猩猩行为进行的15年观察。 在2004年至2017年期间，研究人员进行了定期尿液分析，以评估在水果丰收和短缺时期的代谢变化。 在丰收时期：猩猩过量摄入高热量水果，积累脂肪储备。 在短缺时期：他们依靠内源性脂肪和氨基酸获取能量，同时保持蛋白质的恒定摄入。 分析显示，当水果稀缺时，尿液反映出甘油的内部转化，以脂肪形式储存并在糖异生中使用。 过度饮食的趋势 研究证实，野生猩猩在食物充足时倾向于过度饮食，尤其是高热量水果。这种行为使他们能够为短缺时期做好准备，确保足够的能量储备以生存。 在丰收时期的总热量摄入远高于正常水平，尽管蛋白质摄入在所有阶段保持不变。 对人类健康的影响 研究的作者认为，这一发现提供了与当前全球肥胖和代谢疾病流行病的类比。 对超加工、高能量、低蛋白质食物的长期过度接触再现了在猩猩中观察到的类似模式，但没有在自然界中具有适应功能。 “这种野生猩猩的行为帮助我们理解人类如何进化为过度消费高热量食物，”Vogel总结道。 关于印度尼西亚野生猩猩的研究表明，代谢灵活性是适应资源波动环境的关键进化工具。 在丰收时期积累脂肪并在短缺时期依靠内部储备的趋势揭示了一种古老的机制，也有助于解释人类过度饮食的倾向。 这一发现不仅为灵长类动物的生物学提供了知识，还为理解当前人类健康的挑战，如肥胖和代谢疾病，在一个加工食品丰富打破饮食自然平衡的世界中提供了线索。

研究人员来自挪威科技大学(NTNU)证实，PFAS（全氟烷基和多氟烷基物质），被称为“永恒化学品”，可以改变鸭胚胎的基因表达，影响其生存和繁殖。 这一发现发表在Science Advances上，加强了全球对这些持久性化合物对环境和动物健康影响的担忧。 什么是PFAS？ PFAS以其极强的降解抗性而闻名，因此被称为“永恒化学品”。它们被用于数百种日常产品中： 不粘锅。 防水衣物。 食品包装。 灭火泡沫。 其广泛使用导致在饮用水和各种环境中被检测到，如滑雪场，它们曾是滑雪蜡的一部分。尽管一些PFAS因其毒性已被禁止，但数千种变体仍在流通，其影响是全球性的。 鸭胚胎研究 由Anne-Fleur Brand和教授Veerle Jaspers领导的团队专注于两种新出现的PFAS： PFECHS，用作飞机液压系统的防腐剂，在机场附近被发现。 PFDoDS，其工业用途尚不明确，但已在环境样本和野生动物中检测到。 在实验中，研究人员将PFECHS、PFDoDS和PFOS（后者已被禁止）注射到从农场获得的鸭蛋中，模拟母体向蛋的自然污染物转移。经过四周孵化后，分析新孵出的鸭子。 结果：代谢和免疫变化 科学家们收集了三个器官的样本：肝脏、心脏和法氏囊（鸟类特有的器官，对免疫发展至关重要）。 肝脏：观察到负责脂肪代谢的基因发生变化。根据Brand的说法，“鸭子需要按照与繁殖和迁徙季节一致的精确时间表储存和利用脂肪。如果这种代谢被改变，其生存或繁殖的可能性可能会降低。” 心脏：未记录到显著变化，尽管其他PFAS已显示对包括人类在内的不同物种心脏发育的影响。研究人员不排除这些影响可能在后期阶段出现。 法氏囊：检测到与病毒感染检测相关基因活动增加，这可能表明免疫准备增强，或者相反，免疫系统不必要的压力。 影响和监管辩论 结果表明，即使是新出现的PFAS也可能引发类似于已被禁止的化合物如PFOS的影响。因此，欧盟正在评估禁止所有PFAS作为一个整体，因为它们的结构相似且具有潜在危险。 “我们的发现支持对所有形式的PFAS进行监管的需求。逐一禁止它们既昂贵又缓慢，”Jaspers表示。 科学界坚持认为，在做出最终监管决策之前，需要更多模拟真实自然条件的研究。 从生命的早期阶段就构成威胁 PFAS在环境中的持久性意味着其影响可能从生命的早期阶段就显现，这增加了对其监管和控制的紧迫性。 NTNU的研究表明，“永恒化学品”不仅污染环境，还在出生前就改变动物的生物学，这对物种保护和全球公共健康构成了重大挑战。

塑料污染继续在海洋中蔓延，威胁着依赖健康海洋的鸟类、海龟和哺乳动物。几十年来，对于多少摄入的垃圾可以被视为致命一直存在不确定性，这使得建立保护标准变得困难。 一项新的国际分析提供了具体的参数来衡量这些物种面临的风险。研究基于来自全球不同地区的超过一万份动物尸检。 该研究重建了几十年来分散的数据，以测量摄入量与死亡概率之间的关系。结果使人们更好地理解塑料压力如何改变海洋生态系统的平衡。 多少塑料垃圾可以杀死海洋动物 科学研究确定了不同海洋动物群体的致死剂量。对于海鸟，摄入23片塑料，或相当于每厘米长度0.098立方厘米的体积，意味着90%的死亡风险。 对于海洋哺乳动物，阈值是29片或每厘米39.89立方厘米；对于海龟，则是405片或每厘米5.52立方厘米。差异取决于每种物种摄入的碎片大小。 哺乳动物通常吞下较大的残骸，因此总量在少量单位下增加。相比之下，海龟摄入更多的小碎片，因此需要更多的数量才能达到致命水平。 摄入的体积被证明是预测死亡率的最可靠指标。死亡的主要原因仍然是消化道的物理阻塞。硬碎片、网、绳、气球和袋子是最常造成不可逆损害的物品。 对海洋生物多样性的毁灭性影响 记录显示，几乎一半的海龟体内有塑料。在鸟类中，超过三分之一的个体被发现有塑料；在哺乳动物中，约有12%。 某些材料尤其危险：六片橡胶可能对鸟类致命，或28片网碎片对哺乳动物致命。尸检详细描述了如穿孔、肠扭转和完全阻塞等后果。 在许多情况下，动物因无法进食或因阻塞引发的感染而缓慢死亡。摄入发生是因为漂浮的塑料常被误认为是猎物、海藻或有机残骸。 该研究分析了57种海鸟、31种哺乳动物和所有已知的海龟物种。样本的广度使得尽管群体间存在生物差异，仍能描绘出共同的模式。也表明即使少量塑料，根据所涉及的材料，也可能是致命的。 这些数据如何指导公共政策和保护 获得的数值可作为评估海岸、迁徙路线和觅食区风险的参考。有了这些信息，可以调整监测计划以检测关键区域并优先采取紧急行动。 还可以设计限制高致命影响产品和材料的监管框架。研究强调需要统一计数和记录的方法。目前，每个团队使用不同的标准，这使得比较地区间的影响变得困难。 更强大的全球数据库将允许更新风险阈值并改善对脆弱物种的保护。结果还可以加强地方清理活动和减少一次性塑料使用的策略。 证据显示，减少垃圾负荷的小幅度变化对动物生存有显著影响。科学因此提供了更有效和预防新损失的管理工具。 微塑料：已经在全球流通的微观敌人 微塑料，即小于五毫米的颗粒，代表着一年比一年更严重的威胁。它们源于较大塑料的碎裂或从制造时就含有它们的产品。 其微小的尺寸使其能进入所有级别的海洋食物链。这些颗粒被从浮游生物到大型捕食者的生物摄入。 一旦进入体内，它们可能在组织中积累并释放与重金属和有毒添加剂相关的化学物质。这会改变生物功能，影响繁殖并削弱动物的整体健康。 问题不仅限于海洋：微塑料已经在河流、农业土壤、饮用水甚至空气中被检测到。其持久性如此之高，以至于它们成为一种全球污染物，能够旅行数千公里。这种扩散使其成为当今最复杂和紧迫的环境挑战之一。 海洋中塑料的生态和健康影响 在海洋生态系统中，微塑料减少了滤食物种正常进食的能力。它们还干扰微藻的光合作用，影响食物网的基础。 随着它们在食物链中上升，影响在鱼类、鸟类和哺乳动物中放大。对于人类，暴露主要通过食用海洋食品和受污染的水发生。 尽管研究仍在进行中，但怀疑它们可能影响内分泌系统并引发慢性炎症。它们在大气中的存在表明也可能被吸入，扩大了进入体内的途径。 日益增多的证据要求采取全球策略以减少其释放。限制一次性塑料的使用和改善废物管理是基本措施。向可生物降解材料和循环经济系统的过渡是遏制其扩散的关键。