天然铁肥为海洋中的重氮富营养化提供燃料
这项研究表明,沿汤加火山弧(南太平洋)发射的流体通过垂直扩散对光层中的铁浓度有实质性影响。这种富集刺激了生物活性,导致大面积的叶绿素斑块(36万平方公里)。
富铁水域的重氮营养盐活性比邻近未施肥水域高2至8倍,碳输出通量比未施肥水域高2至3倍。研究人员的发现揭示了一种新机制,即海洋中的天然铁肥为大气中二氧化碳的区域热点汇提供燃料。
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https://doi.org/10.1126/science.abq4654
微生物群落改变增强树木对气候变化的耐受性
研究人员发现,接种了来自干燥、温暖或寒冷地区微生物群落的树苗在面临干旱、炎热或寒冷威胁时,表现出更高的存活率。微生物介导的耐旱性与丛枝菌根真菌多样性的增加有关,而耐寒性与真菌丰富度的降低有关,则可能反映了非适应真菌群的负担减轻。了解微生物介导下的气候耐受性可以增加人们对森林生态系统适应气候变化的预测和管理能力。
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https://doi.org/10.1126/science.adf2027
非均质岩石的侵蚀推动阿巴拉契亚鱼类多样化
山区地形的高水平生物多样性表明地质过程和生物进化之间可能存在联系。高度的淡水生物多样性不仅存在于构造活跃的环境中,也存在于构造静止的山区,如阿巴拉契亚山脉。研究人员发现,不同岩石类型的侵蚀推动了绿鳍镖鲈谱系之间的异域分化。绿鳍鲷是美国田纳西河流域流出变质岩的河流中一种特有的鱼类。
过去,这种鱼类偏爱的变质岩分布更广,但随着侵蚀作用暴露出其他岩石类型,该物种的谱系逐渐从上游仍有变质岩的支流中分离出来。研究结果表明,在构造活动停止后很长一段时间内,山区的异源多样性开始存在地质机制。
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https://doi.org/10.1126/science.add9791
束毛藻中的受控运动调节聚集体结构
研究人员发现,束毛藻可以快速调节它们的形状,在几分钟内对环境条件的变化作出反应。结合视频显微镜和数学模型,他们发现这种重组是由“智能逆转”介导的。其中当滑动细丝藻丝与其他藻丝的重叠减少时,它们就会转变。
通过调节智能逆转,藻丝可以在没有中央协调的情况下控制整体结构。研究人员认为,藻丝对运动的调节是束毛藻聚集行为的决定因素,最终决定了其在海洋中的生物地球化学作用。
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https://doi.org/10.1126/science.adf2753
魁北克的基因、家谱和地理
群体遗传模型只提供了现实中祖先的大致描述。研究人员使用从400万教区记录和来自2276名法国人、20451名法裔加拿大人的基因型数据中编译的家谱,通过空间和时间的精确建模,追踪法裔加拿大人的祖先。
法国祖先人口结构的丧失、空间和区域结构的出现,凸显了广泛的人口扩张模式。地理特征影响了迁徙情况,研究人员在魁北克地区的河流网络中发现了丰富的迁徙、遗传和家谱关系模式。
最后,研究人员提供了一个可以免费访问的模拟全基因组序列数据集,其中包含1426749个个体的时空元数据,反映了法裔加拿大人复杂的人口结构。这种真实的种群模拟为种群遗传学研究提供了机会。
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https://doi.org/10.1126/science.add5300
(李言编译)
《中国科学报》 (2023-06-01 第2版 国际)