生娃難的科學依據:耗能極高且間接成本比重懸殊;青藏高原湖泊呈持續擴張趨勢|學界速遞

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  1. 生娃難的科學依據:耗能極高且間接成本比重懸殊
  2. 青藏高原湖泊呈持續擴張趨勢
  3. 烏克蘭衝突導致老鷹繞行數百公里進行遷徙 
  4. 貿易和戰爭幫助蟑螂征服了世界
  5. MIT科研團隊首次在宇宙中發現2-甲氧基乙醇
學界頭條

1. 生娃難的科學依據:耗能極高且間接成本比重懸殊

圖源:DALL-E-3
發表在Science上的一項新研究發現,生殖的間接成本,包括在出生前“生育和照顧”後代,遠遠超過了為後代的身體形態投入的能量。以前,大多數模型認為這些間接成本可以忽略不計,或者最多隻佔繁殖總能量成本的四分之一。 
但是,當研究人員評估了81種物種(從微觀真核生物到白尾鹿再到短吻鱷)的雌性生殖能量消耗時,他們發現了相反的情況:對大多數物種來說,照顧後代的成本高於“製造”後代的成本。以人類為例,研究人員計算出,高達96%的用於生殖的能量是由間接成本構成的——人類繁殖的總能量成本為208303kJ,直接成本為 8669 kJ,間接成本為 199634 kJ。因為生育除了製造那個六七斤重的“肉球”,更重要的是尋找安全的場所,儲備撫育幼兒的能量和食物等消耗。
 進化生物學家、該研究的合著者達斯汀·馬歇爾(Dustin Marshall)對記者說:“嬰兒本身在這裡幾乎就變成了一個四捨五入的誤差。” 而這些僅僅是自然狀態下野生動物的資料,研究人員認為,如果考慮到人類的特殊性,那女性的生育成本可能被低估了一個數量級。
參考來源:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk6772?adobe_mc=MCMID%3D43054923500555183784433604705816309749%7CMCORGID%3D242B6472541199F70A4C98A6%2540AdobeOrg%7CTS%3D1715845113

2. 青藏高原湖泊呈持續擴張趨勢

青藏高原湖泊未來擴張與影響示意圖。
圖源:青藏高原所
《自然—地球科學》線上發表了中國科學院青藏高原研究所環境變化與多圈層過程團隊張國慶研究員等的最新研究成果,研究表明在過去30年,青藏高原湖泊面積擴張超過1萬平方公里。研究團隊預估,至21世紀末,由於降水增加和冰川融水補給,在低排放情景下,青藏高原湖泊面積將擴張約50%(增加約2萬平方公里),水位上升約10米,水量增加約6520億噸, 水量增量是過去50年的4倍。
青藏高原北部的湖泊擴張最為顯著,在高排放情景下,面積擴張將翻倍;中部的湖泊面積將擴張超過50%;南部的湖泊過去為萎縮態勢,將在近期轉變為擴張。湖泊的快速擴張將直接改變湖盆的水文連通性,預計約有23%的流域會發生重組。湖泊的擴張還會增加湖-氣交換,可能會導致大氣中溫室氣體濃度的增加,進而加劇全球變暖。
參考來源:
https://doi.org/10.1038/s41561-024-01446-w
前沿研究

3. 烏克蘭衝突導致老鷹繞行數百公里進行遷徙 

大斑點鷹
圖源:Agami Photo Agency/Alamy
發表在《當代生物學》上的一篇論文顯示,從烏克蘭衝突開始後,許多候鳥途徑烏克蘭時選擇繞行更遠的距離,同時在烏克蘭境內更少的停留和覓食。
大斑點鷹冬天飛往希臘和東非,夏季則穿過烏克蘭飛往白俄羅斯。對2018-2021年記錄的20只大斑點鷹的65次遷徙的GPS資料進行分析後發現,衝突開始後大斑點鷹平均多飛85公里,最多的一例繞行了250公里。同時,原來有90%的大斑點鷹會在烏克蘭停留,但是衝突後只有32%會停下來。也有研究者直接觀察到斑點鷹出現在爆炸地點附近然後迅速離開的場面,畢竟老鷹是沒法看新聞躲避戰爭的。
參考來源:
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(24)00519-0?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982224005190%3Fshowall%3Dtrue

4. 貿易和戰爭幫助蟑螂征服了世界

在Isua Greenstone Belt收集的岩石樣本。
圖源:CLAIRE NICHOLS
也有生物從人類的戰爭中獲益:德國蟑螂學名是Blattella germanica,儘管名字中有“德國”,但它現在已經分佈在除南極洲以外的每個大洲,被認為是地球上4600種蟑螂中分佈最廣泛的物種。但實際上相對於人們對“小強”的印象,它並不算最厲害的那種,甚至不會飛,適應能力也一般,主要寄生在人類生活的區域內,而傍上人類這個“大金主”是它能擴充套件到全球的關鍵。
這種無處不在的害蟲於1776年首次在歐洲被描述,但DNA顯示它已經進行了史詩般的旅行。一份基於來自17個國家281個樣本的家譜顯示,它的擴張始於2100年前,當時德國蟑螂從一個亞洲物種(可能是在印度或緬甸)分化出來。大約1200年前,在倭馬亞和阿巴斯兩個伊斯蘭哈里發統治下,隨著貿易和戰爭的擴張,它向西遷移到了中東。研究人員說,這些昆蟲可能是在麵包籃裡搭便車穿越沙漠的。接下來,大約390年前,該物種沿著殖民貿易路線向東擴充套件到東南亞。一百年多前,蟑螂到達了歐洲。因此,正是人類的全球化幫助它實現了種群的全球化。
參考來源:
https://www.science.org/content/article/humans-helped-german-cockroach-conquer-world?utm_source=sfmc&utm_medium=email&utm_campaign=ScienceAdviser&utm_content=distillation&et_rid=1018944675&et_cid=5220329
5. MIT科研團隊首次在宇宙中發現2-甲氧基乙醇
圖源:Courtesy of the researchers
MIT科學家透過分析旋轉光譜,成功地在太空中找到了2-甲氧基乙醇的蹤跡。旋轉光譜是分子在太空中旋轉時發出的獨特光訊號,它們就像是分子的指紋。將測量好的光譜資料與智利阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)的觀測資料進行匹配,最終,研究團隊在NGC 6334I中觀察到了與2-甲氧基乙醇分子訊號相匹配的25條旋轉線,從而確認了這種分子在這個源頭的存在,這是首次在宇宙中發現這種複雜的分子。
參考來源:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad37ff
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