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《自然》及子刊综览

2019-06-22 主编:诚信在线 点击次数 :

《自然—气候变化》

海洋热浪频发威胁生物多样性

《自然—气候变化》本周在线发表的一篇论文指出,海洋热浪频次不断增加——1987~2016年期间的年均热浪天数比1925~1954年增加了54%。研究发现,虽然这些热浪事件本身的物理表现各不相同,但都会影响关键物种以及生态系统的结构和功能。

地区案例分析显示,海洋热浪(MHW)会导致大面积死亡、种域变化和群落重构,从而改变整个生态系统的结构和功能。此外,MHW还会影响生态系统的产品和服务,如渔业捕捞量和生物地球化学过程,给社会经济和政治带来严重影响。

英国普利茅斯海洋生物协会的Dan Smale和同事利用现有MHW框架,对所有大洋盆地的MHW趋势和属性进行了量化,评估从物种到生态系统所受到的生物学影响。研究人员发现,太平洋、大西洋和印度洋内的多个区域极易受到MHW加剧的影响,因为这些区域具有较高的生物多样性,有大量物种生活在它们的耐热极限区,或易受到非气候人为因素的并发影响。虽然不同MHW的差异很大,但都会危害一系列生物过程和有机体,包括珊瑚、海草和海带这些极其重要的物种。

研究人员认为,气候变化会持续增加海洋热浪频次,由此导致的海洋生物学相关影响可能会对生态系统及其服务产生深远影响。

相关论文信息:DOI:10.1038/s41558-019-0412-1

《自然—通讯》

将二氧化碳转化为碳电池

《自然—通讯》近日发表的一篇论文阐述了如何在室温下将气态二氧化碳转化为固体碳材料,并用于能量储存。这项研究对于去除大气中的二氧化碳或具有应用价值。

负碳排放技术对于维持未来气候的稳定至关重要,但二氧化碳的气体形态给这一温室气体的长期封存带来了困难。虽然很多研究都专注于将二氧化碳还原成高附加值产品(如化学原料和燃料),但这些方法无法实现永久性碳捕捉(因为合成的燃料只会被用来燃烧)。

澳大利亚新南威尔士大学的Kourosh Kalantar-Zadeh团队及合作者,研发了一种液态金属电催化剂,可以在室温下将气态二氧化碳直接转化为含碳固体。这一液态金属催化剂基于无毒镓合金,能防止结焦(即固碳吸附于催化剂表面,降低催化剂的活性)。研究人员随后将收集得到的固体产物制成超级电容器,该超级电容器未来有望成为轻量级电池材料。

研究人员指出,此前的碳纳米材料制备方法通常需要几百摄氏度的高温,而他们研发的技术可以帮助降低二氧化碳转化的高能耗需求。作者认为该方法有望成为可行的负碳排放技术。

相关论文信息:DOI:10.1038/s41467-019-08824-8

《自然》

对抗疟疾的新方式

除杀虫剂外,还可以通过采用抗疟疾药物处理蚊帐的方式来帮助阻止疟疾传播。近日《自然》在线发表的一项研究提出了这一策略,它或有助于蚊虫种群具有抗药性的地区控制疟疾。

预防疟疾传播最有效的方法之一就是使用喷洒了杀虫剂的蚊帐。然而,按蚊正逐渐对杀虫剂产生抗药性,疟疾传播的风险正在上升。因此,迫切需要找到可以控制这种疾病的新方法。

美国哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的Flaminia Catteruccia及其同事证明,将雌性冈比亚按蚊暴露于寄生虫抑制剂,如阿托喹酮(一种已经用于人类的抗疟药物),可以阻止疟疾寄生虫恶性疟原虫的发展和传播。要取得这一效果,只需要低剂量的药物和低至6分钟的暴露时间,这类似于蚊子在寻找宿主时在蚊帐上停留的时间。阿托喹酮会抑制恶性疟原虫细胞中线粒体的正常功能运行,从而杀死寄生虫并防止其传播,但不会影响蚊子的存活和繁殖。研究人员报告称,其他作用靶标与阿托喹酮相同的药物也有类似的效果,这表明寄生虫线粒体功能是阻止蚊子体内恶性疟原虫的优良靶标。

研究人员采用模拟方式研究了他们所观察到的效果会如何影响疟疾传播动力学。根据他们的预测,采用恶性疟原虫抑制剂处理蚊帐,可以显著缓解杀虫剂抗性对全球卫生的影响。

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