《地质学》

海水硫酸盐动力学和地球系统的新临界点

美国耶鲁大学的Mojtaba Fakhraee团队报道了海水硫酸盐动力学和地球系统的新临界点。相关研究成果9月25日发表于《地质学》。

在整个地球历史中，随着大气和海洋氧化还原动力学的变化，海水硫酸盐的浓度已经发生了数量级的变化。然而，仍然缺乏一个基于质量平衡原理的限制海水硫酸盐动力学的基本模型。

研究人员通过动态系统方法确定了全球源和汇强度对海水硫酸盐浓度的影响，对海水硫酸盐质量平衡的随机分析揭示了两种最可能的海水硫酸盐浓度范围：一种是在广泛的海洋缺氧条件下，海水硫酸盐浓度为<1000μM；一种是在广泛充氧的海洋条件下，海水硫酸盐浓度在10000μM左右或以上。

显生宙期间，这两种海水硫酸盐之间的波动浓度范围非常明显，是对反复发生的海洋缺氧事件的反应。研究还确定了海洋缺氧程度的阈值，超过该阈值，海水硫酸盐浓度骤降至1000μM，并对全球生物地球化学循环、生物和气候产生相应的影响。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1130/G52228.1

《科学》

化学遗传学揭示前额叶突触对稳态睡眠压力的调节

日本筑波大学Shoi Shi等研究人员发现，突触化学遗传学揭示了前额叶突触对稳态睡眠压力的调节。9月27日，相关研究成果发表于《科学》。

通过开发一个理论框架和一个分子工具操控突触强度，研究人员探讨了细胞突触强度与指示宏观睡眠压力的脑电图δ波功率之间的因果关系。数学模型预测，突触强度的增加促进神经元的“下状态”，并提高δ波功率。

该分子工具通过化学诱导转位蛋白Kalirin-7，引起树突棘增大和突触增强，进而证明前额叶皮层兴奋性神经元的突触增强，增加了非快速眼动睡眠的数量和δ波功率。因此，前额叶皮层兴奋性神经元的突触强度决定了哺乳动物的睡眠压力。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adl3043