汤加火山喷发对平流层的早期影响

2022年1月15日汤加火山喷发，为探索热带火山喷发对平流层的早期影响提供了机会。印度洋留尼汪岛附近的气球观测显示，从火山喷出的水蒸气量非常大。平流层湿度的增加、辐射冷却和火山羽流中气溶胶表面积的扩大，为热带平流层在短短一周内迅速消耗5%的臭氧创造了理想条件。

氯化氢体积减少了0.4ppbv，而一氧化氯体积增加了0.4ppbv，这为火山羽流中氯的活化提供了令人信服的证据。这项研究增强了科研人员对火山喷发对平流层化学的影响的理解。

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https://doi.org/10.1126/science.adg2551

番茄果实大小影响因素

研究人员使用植物干细胞回路中的天然和工程顺式调控等位基因，系统评估了控制番茄果实大小的上位性关系。他们将一个启动子等位基因系列与另外两个基因座相结合，从46个基因型中收集了超过3万个表型数据点，以量化等位基因强度如何转化上位性。

研究人员揭示了饱和剂量依赖关系以及等位基因特异性相互作用，包括在驯化过程中驱动果实大小变化的等位基因之间的相互作用。该方法揭示了一个未被充分探索的上位性维度，其中基因调控网络中的顺式调控等位基因多样性引发了非线性的、不可预测的相互作用，这些相互作用形成了表型。

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https://doi.org/10.1126/science.adi5222

环境影响鸟类筑巢成功率

生活环境转换和气候变化是全球生物多样性降低的根本驱动因素，但这些因素往往被单独分析。研究人员使用了一个长达数十年的大陆尺度数据库，其中包含超过15万个鸟类筑巢数据，以探索极端高温如何影响美国各地森林、草原，以及农业环境和发达地区的鸟类繁殖情况。

研究发现，森林中的极端高温增加了鸟类筑巢的成功率，但在农业环境中筑巢的鸟类在温度达到异常高的水平时，成功孵出幼鸟的可能性要小得多。在农业环境中，建造暴露的杯状巢穴的鸟类特别容易受到异常高温的影响。最后，研究人员对未来的预测表明，持续的气候变化可能会加剧栖息地转换对鸟类筑巢成功的负面影响，从而危及人类主导地区的保护工作。

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https://doi.org/10.1126/science.add2915

白令海东部雪蟹急剧减少

雪蟹是白令海的标志性物种，它是当地渔业的重要支柱，受到广泛的监测和管理。自2018年以来，白令海东部已经有超过100亿只雪蟹消失，2021年的数量降至历史最低点。科研人员认为这种数量的“雪崩”与2018年及2019年白令海东部的海洋热浪相关。

计算出的热量需求、减少的空间分布等表明，饥饿在这场消失中起了重要作用。这一死亡事件似乎是全球海洋热浪造成的最大的海洋大型动物损失之一。

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https://doi.org/10.1126/science.adf6035

周期蝉对鸟类觅食的群落影响

每隔13年或17年，在北美东部的落叶林中，数十亿只周期蝉同时破土而出，短暂地满足了各种各样的捕食者，为评估生态系统范围内的资源脉动对复杂食物网的级联影响提供了机会。

研究人员量化了对2021年17年蝉生存的影响，并发现超过80种鸟类机动地改变了它们的觅食方式，将蝉纳入食物范围，减少了对草食性昆虫的捕食，基本上使毛虫密度和宿主橡树上累积的草食性昆虫数量翻了一番。周期蝉这种短暂但大规模的突发情况帮助科研人员了解自然资源变化如何重新塑造生态网络，破坏生态系统中的能量流动，并产生持久的影响。

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https://doi.org/10.1126/science.adi7426

（李言编译）