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最后猛犸象之谜：气候、人类或遗传都无法解释它们的灭绝 | 科学

大约 9200 年前，北半球大部分地区的冰川已经消融了几千年，一群不超过十头的猛犸象被隔离在西伯利亚最北部。冰川融化使水位上升，原本与大陆相连的地方变成了一个岛屿，今天被称为弗兰格尔岛。这是这种庞大动物的最后避难所。由于数量如此之少，进化的规律注定了它们的灭绝。但对它们基因组的研究表明，它们克服了严重的近亲繁殖，继续繁衍生息：在短短 20 代中，它们已经繁衍生息了大约 300 头，这个数字本应给它们很多生存的机会。然而，在它们从地球上消失后，它们繁衍生息了 6000 年，却突然消失了。对二十几头猛犸象的基因分析 原始猛犸象 它提供了关于可能发生在他们身上的事情的线索，但并没有解开谜团。 当亚述帝国和埃及帝国等人类帝国繁荣兴盛时，最后的猛犸象生活在兰格尔岛上。在整个冰河时代，猛犸象一直生活在包括伊比利亚半岛在内的北半球，但它们却在一千年又一千年的时间里消失了。猛犸象的消失与人类扩张以及冰河时代的结束在时间上是平行的，多年来，这一领域的科学家对此意见不一。对一些人来说，气候变化是决定性因素。对另一些人来说，是猎人给了他们最后一击。在这些方面，基因组学和古代 DNA（在苔原中比在热带森林中保存得更好）的进步为过去打开了新的窗口，并试图解决这个问题。 最雄心勃勃的努力之一刚刚发表在 科学杂志 细胞一组多年来一直在弗兰格尔进行挖掘的研究人员分析了 21 头猛犸象的基因组。这些遗传物质属于 5 万多年前的标本，这是最古老的，当时该物种处于辉煌时期，直到距今 4,300 年前。其中 14 头是最近的，是岛上的动物，涵盖了它们在弗兰格尔度过的 6,000 年时期。通过将岛民与大陆人进行比较，他们证实，正如预期的那样，出现了非常狭窄的遗传瓶颈。那段时间里，所有猛犸象都来自一个女族长。他们估计，一个象群大约有 8 名成员。由于这种深刻的创始效应，近亲繁殖是不可避免的。这导致了遗传多样性的急剧下降。因此，人们会认为遗传学会谴责它们。但事实并非如此。 数百头猛犸象在一个不比马德里自治区面积大的岛屿上繁衍生息，它们在地球上已经灭绝，但仅仅 300 年的时间就消失了。贝丝·扎肯 “该种群非常注重近亲繁殖。很难给出确切的数字或将近亲繁殖的数量与其他物种进行比较，因为这在很大程度上取决于所用的方法或过滤类型。但如果我们将弗兰格尔的猛犸象与来自该大陆的直系祖先进​​行比较，我们会发现它们的纯合性水平是其四倍，这是近亲繁殖的一种衡量标准，”该研究的第一作者、来自 古遗传学中心是瑞典自然历史博物馆和斯德哥尔摩大学的联合组织。他的合伙人戴维·迪亚兹·德尔莫利诺补充道：“最先感到惊讶的是我们。当我们观察每个个体中存在的变异性，即遗传变异性时，我们使用的指数是杂合性。在弗兰格尔之前，这个值是 0.8。对于来自不同时期的猛犸象来说，这个值非常稳定，从 5 万年前，到 2 万年前，再到 1.2 万年前。当岛上的猛犸象数量达到 0 时，也就是不到 1 万年前，多样性值骤降到 0.4。减少了 40%”，迪亚兹·德尔莫利诺解释道。 另一个让他们感到困惑的结果与突变有关。在非常小的群体中，通过近亲繁殖，这些基因变化（其中一些可能是有害的）会增加，这是可以预料的。事实上，他们观察到缺失（由于遗传物质丢失而导致的突变）增加了 30%。但同样，这并没有谴责他们。“根据经典模型，我们认为，当一个种群很小的时候，它会积累有害的、有害的突变，因为它们无法消失。个体太少，以至于它们必须繁殖，因为如果不繁殖，种群就会消失，”迪兹·德尔莫利诺说。“当种群较大时，突变更容易消失，因为当种群数量达到数千个时，如果一个具有负面突变的个体不繁殖，什么也不会发生，”他详细说明道。但他们发现，虽然最有害的突变被清除了，但其他不那么有害的突变却积累了起来。 他们立即得到了证实：从一小群猛犸象发展到他们估计的 200 到 300 头猛犸象。对于一个比巴斯克地区稍大或比马德里自治区稍小的岛屿来说，这样的数量是相当可观的。最引人注目的是，这种增长只用了 20 代。如果与今天的大象进行比较是有效的，这意味着它们只用了大约 […]

人类和气候变化导致披毛犀灭绝 | 科学

这就是军方所说的包围行动。在包括伊比利亚半岛在内的欧亚大陆繁衍生息了 250 万年后，披毛犀（古代披毛犀）向东和向北越来越远地撤退，在恶劣天气的追击下，最终被尼安德特人，尤其是现代人所消灭。最终，当冰河时代过去，地球进入当今时代时，就像猛犸象和大多数巨型动物一样，只有少数还留在西伯利亚最东北部。它们并没有通过白令海峡到达美洲，而是在之前就灭绝了。现在，对那次撤退的建模使我们能够分清责任：气候波动为它们埋下了祸根，人类的狩猎为它们盖上了祸根。这项研究的作者认为，现存的五种犀牛中有四种也走上了同样的灭绝之路。但它们还有几条出路。 晚更新世大部分巨型动物（广义上指体重超过 1,000 公斤的动物）的灭绝是古生物学家面临的最大谜团之一。猛犸象、雕齿象、乳齿象、披毛犀、洞熊……等等，多达 65 个物种早在上一个冰河时代开始之前就已存在（大约 126,000 年前）。当现代人类开始从非洲扩张，大约 55,000 年前到达西欧时，它们仍在地球上。几千年来，尼安德特人、智人和各种大型物种（包括巨型食草动物和食肉动物，狮子是大型猫科动物）共存。 但在这个时期的末期，大约 12,000 年前冰川期的结束标志着它的结束，让位于全新世的温暖时期，人们可以用手指数出幸存的大型动物种类。今天，除了欧洲和美洲野牛之外，非洲只剩下河马、大象和犀牛，后两者的其他物种则在南亚。研究披毛犀可以帮助我们了解其他灭绝的犀牛的命运以及等待幸存的犀牛的命运。 来自欧洲、澳大利亚和中国多所大学的研究人员收集了数百份关于过去 52,000 年披毛犀遗骸的资料（无论是化石记录、骨骼还是古代 DNA），以建立一个模型，其中还包括欧亚大陆的气候演变（这种动物生活在从伊比利亚半岛到亚洲最东端）。他们还补充了化石记录中尼安德特人的存在以及现代人类对该领土的逐步占领。每条记录的年代和位置使他们能够绘制一张动态地图，记录这些犀牛分布的演变。该地图和所有工作发表在科学期刊上 美国国家科学院院刊表明气候变化并没有杀死他们，正如泰尔人所辩称的那样。不同的人类物种也没有杀死他们，正如特洛伊人所声称的那样。两者兼而有之。 更多信息 “我们给了它致命一击，但这个物种已经病得很重了，它已经进入了消极的、隐性的动态，主要是由于气候变化，”哥本哈根大学 (丹麦) 教授、工作室合著者 David Nogués 说。当现代人类在冰河时代中期到达并扩张到欧亚大陆时，他们将猛犸象或披毛犀等大型食草动物纳入了他们的饮食中。但化石记录直到几千年后才发现动物种群的显著下降。“当地球走向最大冰川时，我们会发现差异，”他补充道。上一个冰河时代，称为 Würm 冰川期，在 26,000 至 20,000 年前达到寒冷高峰，当时北半球的冰层落到了现在的美国和欧洲的上边缘，远至德国。再往南，是数百公里的永久冻土。“生态系统发生的事情是植物生产力崩溃了。 这意味着食草动物的食物减少了，”诺格斯补充道。 棺材已经准备好了。犀牛正在从欧洲和几乎整个西伯利亚消失，只限于西伯利亚南部地带、青藏高原和最北端的白令海峡。化石记录还表明，现代人类对这种动物的消费量正在增加，除了长矛外，他们还在狩猎武器中加入箭和其他投射物。澳大利亚阿德莱德大学环境研究所教授、这项研究的第一作者达米恩·福特汉姆总结道：“自大约 30,000 年前以来，寒冷的气温和低但持续的狩猎水平导致披毛犀向南分布，将它们困在孤立且迅速恶化的栖息地中，直到冰河时代结束。” “随着地球冰雪融化，披毛犀种群无法在欧亚大陆北部开辟的新栖息地中生存。” 达米恩·福德汉姆（Damien Fordham），澳大利亚阿德莱德大学环境研究所教授 但棺材盖的盖子是天气的问题，这次是相反的方向。在冰期最盛期之后，大约 10,000 年的缓慢变暖开始了。冰正在消退，释放出大片区域，再次可供大型食草动物生存。“随着土地解冻和气温升高，披毛犀种群无法在欧亚大陆北部开辟的新栖息地定居，导致其种群不稳定和崩溃，最终导致灭绝。”福特汉姆详细说明。作者承认不知道究竟发生了什么，但披毛犀不再出现在它们曾经占据的大部分领土的化石记录中。在这里，他们引入了生态理论的元素来解释它：剩下的群体处于支离破碎的栖息地，与世隔绝。从目前对犀牛的了解来看，它们的流动性非常有限，随着破碎化，种群之间的遗传交换减少，这必定降低了它们适应环境变化的能力。每一代，它们的数量都会因狩猎而减少。 最后的披毛犀和猛犸象一样，在白令海峡亚洲一侧的东北部幸存下来。在冰期最盛期，白令海峡相对无冰，成为气候避难所。但这个物种已经注定要灭亡。这个物种的最后样本在 9000 多年前灭绝了。 “导致披毛犀灭绝的那条高速公路，正是目前发现的其余犀牛的所在地。” 丹麦哥本哈根大学研究员戴维·诺格斯（David Nogués） “灭绝并不是最后一个个体的灭绝。这不是一个事件，而是一个过程，”诺格斯强调道。“通往灭绝的高速公路有很多条。不只有一条，但我们知道，导致披毛犀灭绝的原因是其他犀牛物种也经历了相同的过程：栖息地破碎化、狩猎、种群无法连接……”他补充道。黑犀牛和三种亚洲物种都经历了同样的情况。北方白犀亚种几乎已经灭绝，只有两只被圈养着。 但这位西班牙研究人员还强调，这一次，有一个过去不存在的因素，即人类意识到自己的责任，以及为这些似乎来自史前的动物提供替代品的能力：“有一种物种，白犀牛，一个世纪前，其南部种群数量仅有 100 只，而现在有超过 18,000 只。这是一个典型的例子，当你投入金钱、欲望、资源、手段、政治决策时，你就可以恢复自然世界。” […]

大象是有名字的 | 科学

大象不仅会发出号角声。这种尖锐的声音，像喇叭一样，可以与人类发出的警告或警示声相媲美。但厚皮动物还会发出一系列低频谐波声音，如杂音，这些声音是每种动物独有的。现在，在人工智能系统的帮助下，一组研究人员证明，它们会用特定的声音呼唤每个成员，就像在叫它们的名字一样。到目前为止，只有人类能做到这一点。 自 1986 年以来，来自科罗拉多州立大学（美国）、两个基金会和 安博塞利大象研究项目 （肯尼亚）一直在记录来自三个国家公园或保护区的几群草原象。这些年来，他们为该项目积累了数千小时的录音 大象的声音。通过这些声音，他们能够区分各种声音。例如，当母亲在视线范围内或距离女儿不到 50 米时，她不会发出呼唤声。这些是接触声。当同一群狼中的两个成员相遇时，这些低语声也是一种问候，当它们接触时，这种声音就会停止。第三种叫声是母亲用来安慰、哺育或唤醒幼崽的叫声。 但科罗拉多大学美国国家科学基金会研究生迈克尔·帕尔多 (Michael Pardo) 坚信，可以从噪声集合中榨出更多东西。正如他和帕尔多的研究同事在科学期刊上所详述的那样 自然生态与进化设计了一个机器学习系统，可以比较、分析和分解 101 头非洲象发出的叫声，将其分解为基本声学特性。 更多信息 这种人工智能 (AI) 能够在 27.5% 的厚皮动物叫声中识别出接收者。只有三分之一的案例成功识别似乎并不多，但 Pardo 坚持相反的观点：“模型 独奏 能够在 27.5% 的叫声中识别出接收者，因为我们不会指望大象在每次叫声中都使用名字。”研究人员举了人类和宽吻海豚的例子，它们也有一套互相呼叫的系统，“只在一小部分表情中使用名字，所以大象可能也会这样。”因为在启动模型时，他们事先并不知道哪些叫声包含名字，所以他们必须使用它们发出的所有叫声。“因此，模型只能在一小部分叫声中正确识别接收者也就不足为奇了，”他补充道。 为了确认人工智能检测到的内容，他们进行了一系列实地实验。在这些实验中，他们在假定的接收者附近重现了几次叫声，并作为对照组，在其他大象附近重现了几次叫声。毫无疑问，没有被发声的动物继续发声。但在几乎所有情况下，当听者是系统识别出的接收者时，他都会注意，抬起头，几乎总是会回应叫声，最后走向扬声器。 人工智能还想回答最后一个问题，即大象是否会用名字呼唤象群中的其他成员。该系统将不同动物发出但接收者相同的所有叫声分组。虽然它们并不完全相同（我们每个人说“彼得！”或“玛丽！”的方式也不相同），但它们确实观察到，接收者相同的不同叫声的声学特性彼此之间比其他的更相似。 Pardo 承认他们无法在这里下定论。“一方面，不同个体呼叫同一接收者的呼叫平均比不同动物呼叫不同接收者的呼叫更相似，这表明它们使用相同（或至少相似）的名字呼叫，”他解释说。Brown。“但另一方面，当我们试图训练机器学习模型识别呼叫中针对单个接收者的模式（无论谁在呼叫）时（即识别多个人用来称呼同一接收者的通用名称）时，它无法做到这一点，”他补充道。 常用名或专有名是关键。根据定义，命名是一种天生的技能，需要学习。许多社会物种已经具备这种技能。几种树栖灵长类动物在发现捕食者从天空飞来（比如老鹰）或爬上树（比如豹子）时，会发出不同的警报声。但以具体、具体的方式命名则更为重要。很少有动物（宽吻海豚、几种鹦鹉和长尾小鹦鹉已被证明）在想要吸引群体中其他成员的注意时会使用特定的发声，而不使用其他声音。但它们所做的是模仿 他说话的方式 这就是他们捕获它的方法。 Bruno Díaz 是宽吻海豚研究所的科学主任（国防研究院，这是英文缩写）。他对大象之间的交流了解不多，但对鲸类之间的交流了解颇多。“宽吻海豚有一种我们称之为 哨子签名哨子的特征包括关于每个人的信息，就像来自一个 商业 “这完全是胡扯，”他说。“在某些情况下，特别是在社会关系紧密的配对中，比如母鲸和幼鲸，或者一对雄性鲸，人们观察到，一只鲸可以模仿另一只鲸的标志性口哨声，作为它们之间紧密联系的标志，”她详细说道。 “将任意声音与个体联系起来的能力表明了抽象思维的能力。” 乔治·威特迈尔（George Wittemyer），科罗拉多大学教授、“拯救大象”科学顾问 但大象不会模仿它们呼唤的对象发出的声音，“它们不依靠模仿来称呼另一个人，这类似于人类名字的运作方式，”帕尔多强调道。名字，就像人类语言的几乎所有元素一样，除了拟声词和其他一些元素，都是任意的。在字母的连续性中，没有任何东西将它们与被命名的东西联系起来。这给了命名一切新事物的极大自由，但需要认知技能。该组织的科学顾问解释说 拯救大象帕尔多研究的负责人、这项研究的资深作者乔治·维特迈尔 (George Wittemyer) 表示：“我认为叫声的随意性让我们了解了它们的认知能力。能够将任意声音与个体联系起来，并且让群体中的其他成员显然能够识别出这种随意的标签，这表明它们具有抽象思维的能力，可能具有象征意义。”但他总结道：“我认为我们的研究并没有证明这一点。”他们接下来正在研究的是识别其余的叫声，寻找其含义或意图。 对于与这项研究无关的维也纳兽医大学动物认知研究员 Antonio J. Osuna 来说，“这很吸引人”。在接受 SMC […]

雪豹之谜：也吃草的超级捕食者 | 科学

雪豹是食肉目猫科动物。但对几只标本粪便的研究发现，它们体内有数十种植物残骸。人们可能认为这是由于意外摄入造成的：在捕猎野山羊或盘羊时，它们可能会在吞食植物的同时将胃中的植物残骸吞下肚中。这两种山羊是雪豹的主要食物。但在分析食草动物的粪便时，他们没有发现与猫科动物相同的叶子种类。只剩下两种选择。要么它们吃这些叶子来抵抗饥饿，要么它们发挥某种药用功能，就像在灵长类动物身上观察到的那样。这项研究的作者不知道该选择哪种解释。 吉尔吉斯斯坦和中国边界的天山山脉中的萨雷恰特-埃尔塔什保护区是大约 20 只雪豹的家园。这种猫科动物占据了中亚地区食物链的顶端，它们在最近的威胁下生存下来。来自日本几所大学的研究人员和该组织 雪豹信托基金会 他们从 2017 年到 2023 年的春秋两季（冬季降雪和夏季解冻使一年中其他时间的工作变得复杂）收集了十几个物种的粪便。除了豹子样本外，他们还收集了另外两种捕食者（狼和狐狸）的粪便，以及几种食草动物，如盘羊（一种长着巨大鹿角的公羊）和亚洲野山羊。实验室分析还发现了棕熊和土拨鼠的粪便，土拨鼠是一种啮齿动物，也是所分析的三种食肉动物的猎物。他们总共收集了 150 个粪便样本，其中 90 个来自豹子。 更多信息 在他发表于 英国皇家学会开放科学，成功地在八只豹的粪便中鉴别出了猎物的基因存在。但令人惊讶的是，他们在其中 77 只豹的粪便中发现了植物 DNA。它们是素食主义者？日本京都大学野生动物研究中心的 Kodzue Kinoshita 教授立即否认了这一点。“毫无疑问，雪豹是食肉动物，”这项研究的共同作者说。事实是，它粪便中很大一部分植物基因痕迹实际上来自它捕猎和吃掉的食草动物之一。当他们在粪便中发现植物时，有时他们找不到任何猎物的 DNA，“但总的来说，我们在其中检测到了动物 DNA，”研究人员解释说。 有趣的是，有时情况并非如此。为了排除一切是由于意外摄入猎物肠道内容物而导致的，他们进行了分析，以查看同一粪便样本中同时存在哪些类型的植物。他们发现了三大科的遗传物质，即禾本科、菊科和柽柳科。前两个科与动物遗骸在同一样本中，但第三个科却没有出现同样的情况。“分析表明 水杨属，这是雪豹粪便中占主导地位的植物属，与猎物 DNA 共存。”这些典型的寒冷大陆性气候的落叶植物的残留物往往会在没有动物遗骸的样本中被检测到，“这表明它们经常故意吃这种灌木，特别是在它们的消化道空的时候”，这位日本科学家详细阐述道。 雪豹在其原始分布区的大部分地区已经不复存在。图片中是来自纽约布朗克斯动物园的一只雪豹标本。詹姆斯·德瓦尼（盖蒂图片社） 但木下只能这么说：他们承认，他们不知道为什么中亚最大的食肉动物会吃草和树叶。一般来说，植物不像动物组织那样容易消化。植物细胞中的纤维素需要专门的消化系统，比如反刍动物的消化系统。另一方面，雪豹在形态、生理和行为上都进化成了食肉动物：它的牙齿适合撕裂和切割，味蕾对氨基酸（蛋白质）非常敏感，对水果中的糖不太敏感，对植物中常见的苦味化合物的耐受性较差。此外，它的消化道很短。没有什么比这更能让你更容易地进行极简素食了。 “我们不知道雪豹为什么吃植物。但根据我们之前发表的文章，我们认为吃植物并不能帮助它们排泄或呕吐出所有猫科动物胃中积累的毛球，”Kinoshita 说。还有另一种可能性，也与健康有关。一些动物，特别是灵长类动物，使用药用植物或昆虫来清除肠道寄生虫或治愈伤口。虽然粪便分析中使用的技术不允许我们降低属的水平，但在构成雪豹的 13 个物种中， 水柏枝其中之一， 苞片海棠是传统藏药的一部分，含有具有抗炎作用的元素。 “未来可以通过研究植物的药用特性和营养价值、对其化学成分的适应性、与肠道细菌的关系或以植物为食的行为与其他行为之间的关系等来阐明这一点，”这位日本科学家总结道。 综合起来，通过分析所有动物的粪便，我们能够详细了解萨雷恰特-埃尔塔什生态系统。在豹的粪便中，他们发现了盘羊、野山羊和少量土拨鼠的 DNA。狼的情况则相反，它们以大型啮齿动物为主要猎物。同时，在狐狸等中等捕食者的粪便中，他们看到了几种小型啮齿动物和野兔的踪迹。他们在雌豹的粪便中没有发现任何盘羊的踪迹。对于本文作者来说，这可能是因为这种有蹄类动物对他们来说太大了，因为该物种表现出明显的性别二态性，倾向于雄性。 您可以关注 魔装 在 Facebook， X 埃 Instagram点击此处接收 我们的每周新闻通讯。 1717414712 #雪豹之谜也吃草的超级捕食者 #科学 2024-06-03 03:20:00

关于禽流感的四个重要问题已得到解答

威尔·沙利文 每日通讯员 过去几年，禽流感几乎触及地球的每一个角落。 自2021年以来，疫情至少影响了 320种 来自 21 个不同的目，其中大多数是水鸟。 数千万 家禽 世界上数十个国家的动物要么死于疾病本身，要么死于预防性扑杀。 病毒感染也已 传播给哺乳动物——首次在美国的奶牛中检测到 三月下旬。 尽管如此，美国疾病控制与预防中心 (CDC) 表示， 当前的健康风险 公众感染禽流感的概率仍然很低。但最近关于禽流感的新闻层出不穷，我们联系了禽流感专家，仔细查阅了相关新闻，为您提供四个关键问题的最新答案。 禽流感的历史有多久远？ 研究人员自 19世纪末。 美国家禽首次有记录的疫情发生在 1920年代，此后的几十年里，疫情定期爆发。 一百万只鸟死于一场 1968年大流行。 H5N1病毒株近年来在动物中广泛传播，最近在奶牛中检测到， 1996年首次发现 分布于中国南方的家养水禽中。 在过去的几年里，病毒的足迹不断扩大。 “2020年之前，这种病毒主要局限于欧洲、亚洲和非洲，” 米歇尔·威尔在澳大利亚墨尔本大学研究野生鸟类禽流感的人通过电子邮件写道。 她说，从那时起，该病毒至少三次进入北美，并传播到南美洲、亚南极地区和南极洲。 整个21世纪，多种禽流感病毒在全球传播 之间和之间 家禽和野鸟。 威尔说，该病毒最近的传播部分是由于基因调整使其更好地适应了水禽。 “此前，这种病毒高度适应家禽，我们通常没有看到野生鸟类的持续传播，”她在电子邮件中写道。 过去几年，病毒在这些野鸟中肆虐。 2022年10月至2023年11月期间， 超过五十万只鸟 南美洲至少有 82 个物种死亡。 Wille 说，大约 40% 的秘鲁鹈鹕和 17% 的欧洲三明治燕鸥在几个月内死亡，研究人员已经在数百种野生鸟类中发现了这种病毒。 苏格兰发现一只天鹅感染 H5N1 病毒后，一名研究人员在检查一只死野鸭。 Klebher Vasquez […]

人类是为繁衍后代投入最多精力的物种之一科学

生命之树里有一个几乎所有生物都遵循的法则：它们不断生长，直到达到生育年龄，一旦达到，它们就停止生长，全身心投入到繁衍后代。 这种生物规范基于能量流的变化。 一些人提出，从摄入的营养物质中获得的能量将用于自我发展，并被重新分配给新一代。 现在，一组科学家计算出了确保物种未来的代谢成本，而人类是那些为生儿育女投入最多焦耳（测量能量的基本单位）的人群之一。 一组生物学家收集了关于繁殖对 81 种动物的新陈代谢造成的成本的数据（他们自己或其他人的研究结果）。 有多种繁殖策略。 在大型胎盘哺乳动物中，经过数月的发育和长期的产后护理后，每次繁殖事件的正常情况是产生一个或几个后代。 与此同时，在大多数变温动物物种中，即所谓的冷血动物，它们完全依赖于大量产卵。 但它们都有与繁殖努力相关的双重能量成本。 一方面，是直接的，即后代携带的能量。 另一方面是间接的，就是父母自己的投入。 他们的发现并发表在杂志上 科学，是复制的总成本比以前认为的要高得多，有时高达10倍之多。 对于大型动物群体，哺乳动物的能量消耗是卵生变温动物（产卵的动物）（例如大多数鱼类、爬行动物或两栖动物）的三倍，是胎生变温动物（例如某些蛇和蜥蜴）的两倍多，其胚胎在子宫内完全发育。 差距一定更大。 尽管这是量化动物界代表性样本中繁殖的真实物理成本的首次尝试之一，但这项工作仅计算到后代出生或产卵那一刻。 这就排除了能量密集型过程和行为，例如生产母乳的代谢成本或大多数哺乳动物所特有的对后代的长期照顾。 “我们没有包括产后护理的能源成本，因为有很多方法可以量化它们，例如活动模式、保护幼崽、拥抱取暖等，”莫纳什大学（澳大利亚维多利亚州）的科学家 Sam Ginther 解释道。这项调查的第一作者。 样本中投入最多能量用于繁殖的动物（特别是雌性）是白尾鹿或弗吉尼亚鹿（维吉尼亚小蠊），平均投入 470,037 kJ（1 kJ 等于 1,000 焦耳）。 另一端有一个轮虫（折叠臂），一种用来喂养鱼幼虫的动物。 它们在产蛋前的繁殖力仅为 0.000003 kJ，少了十一倍。 “人类生殖的总能源成本为 208,303 kJ” Sam Ginther，澳大利亚莫纳什大学科学家 “人类繁殖的总能源成本为 208,303 kJ，”Ginther 说。 该图将人类列为样本中在繁殖上花费最多的四个物种之一。 “直接成本为 8,669 kJ，间接成本为 199,634 kJ。 相比之下，一片重约 28 克的面包含有 287 kJ。 这意味着人类的间接成本约占再生产总成本的96%。 […]

奇妙的迷宫如何成为欧洲蝙蝠的重要栖息地

马蒂·马辛还记得他母亲第一次把他拖进山洞的那天。 那是1966年，他13岁。 “只是一个小学生，”他说。 当时，他对进入 Piusa 沙洞感到紧张，这是一个复杂的地下迷宫，有着高高的天花板和蜿蜒的通道，是 40 多年前由爱沙尼亚南部的沙漏矿工建造的。 但他的母亲琳达·普茨需要这么做； 她是一名蝙蝠研究员，她有一种预感。 “我非常害怕，”他回忆道。 “那里太黑了。” 如今，洞穴里装饰着电灯和安全栏杆。 但当时，他们最近被遗弃了。 对于马辛来说，它们给人一种霉味和野性的感觉。 母亲和儿子手里拿着蜡烛在沙地上行走。 光圈带路，与手工雕刻的墙壁上的螺纹和山脊相映成趣。 拱形天花板高达 40 英尺，阴影笼罩着拱形通道。 马兴忍不住屏住了呼吸。 这个迷宫看起来就像来自奇幻世界的东西——与《莫里亚矿井》中的莫里亚矿洞没什么不同。 指环王， 或者 阿拉丁沙丘之间的宝藏洞穴。 Piusa 沙洞于 1922 年首次挖掘，深入地下超过 12 英里，为约 4,500 只冬眠蝙蝠提供栖息地。 由 Piusa 沙洞提供 最后，烛光照亮了他们上方的一个点。 他们找到了他们要找的东西：天花板上覆盖着数十只蝙蝠的毛茸茸的驼峰。 普茨笑了。 就是这样，一小部分 波罗的海国家 最大的蝙蝠群——以及欧洲大陆蝙蝠种群惊人恢复的归零地。 濒临边缘的蝙蝠 爱沙尼亚是一个小国，位于芬兰、拉脱维亚和俄罗斯之间，濒临波罗的海的海湾。 一年中大约有六个月的时间气温保持在冰点左右。 山丘稀少——该国的最高点仅海拔 1,000 英尺——而洞穴则更加稀少。 “爱沙尼亚的所有洞穴都是人造的，”皮乌萨沙洞 (Piusa Sand Caves) 的导游卡罗林·图尔 (Karolin Tuul) […]

原奶爱好者没有被乳制品中的禽流感风险吓倒

政府科学家警告消费者远离生奶，理由是研究显示，从受感染的奶牛身上采集的样本中禽流感病毒载量“很高”，而且还有一群食用受污染生奶的谷仓猫的尸体，令人不安。 “我们继续强烈建议不要食用生奶，”美国食品和药物管理局食品安全和应用营养中心代理主任唐纳德普拉特说。 但原奶爱好者们正在加倍强调他们最喜欢的灵丹妙药所声称的好处和安全性，并表示政府的警告只不过是“危言耸听”。 马克·迈克菲 (Mark McAfee)，弗雷斯诺生鲜农场创始人 原奶研究所” 说，他的电话一直响个不停，“顾客要求购买 H5N1 牛奶，因为他们想要免受这种病毒的影响。” （加州的奶牛群中尚未发现禽流感。） 其他生奶饮用者，例如医学微生物学家佩格·科尔曼（Peg Coleman），经营着纽约州格罗顿食品安全咨询公司科尔曼科学咨询公司（Coleman Scientific Consulting），声称政府的警告没有现实依据。 科尔曼是原奶研究所的顾问，他在全国法庭上就未经高温消毒的乳制品的好处提供了专家证词。 “这是一个恐惧因素。 这是一个意见因素。 它基于 19 世纪的证据。 这绝对是荒谬的，”她说，并引用了研究表明健康的肠道生物群落和母乳可以为免疫系统带来好处。 将牛奶加热到特定温度并持续特定时间，然后使其快速冷却的过程以法国化学家和细菌理论先驱路易斯·巴斯德的名字命名。 最近， FDA重申 巴氏灭菌在消灭高致病性禽流感（HPAI）和其他病毒以及有害病原细菌和其他微生物方面的有效性。 然而，科尔曼表示，患病风险被夸大了。 “这都是人们的意见、他们的直觉和他们的无知，”她说。 “我认为，如果进行一项研究，并对生奶饮用者的微生物群进行测试，你很可能会发现更健康的肠道微生物群，能够更好地承受偶尔的挑战。” 卫生官员和食品安全专家表示，这一信息是危险且鲁莽的，尤其是在政府调查人员忙于调查的时候。 了解奶牛群爆发的程度，以及潜在的危害。 加州大学戴维斯分校西方食品安全与保障研究所的研究员兼外联协调员迈克尔·佩恩说：“为了获得禽流感免疫力而故意食用生奶，就像在玩俄罗斯轮盘赌一样。” “故意让自己感染已知病原体，这违背了所有医学知识和常识。” 他和其他食品安全专家表示，食用乳制品最安全的方法是只摄入经过巴氏消毒的奶制品。 “一个多世纪以来，它一直是黄金标准，”他说。 已在 9 个州的 36 个牛群中发现了高致病性禽流感病毒，并在商业销售的巴氏灭菌牛奶样本中检测到。 测试表明这些病毒片段没有活性——被巴氏灭菌过程中和。 另一方面，在生牛奶和初乳（哺乳动物产后头几天分泌的营养丰富的乳汁）中检测到了活病毒，一项研究对感染禽流感的乳制品厂死去的谷仓猫进行了检查。德克萨斯州和堪萨斯州表示，受污染的生奶可能对包括人类在内的其他哺乳动物造成危险。 然而，研究人员无法明确证明猫是通过生奶感染病毒的。 他们有可能吃掉了病禽。 科尔曼抓住了这一点，并强调它证明政府对饮用生奶的谨慎态度是似是而非的。 “让我看看它是通过胃肠道感染猫的，”她说。 “否则，你只是……大喊狼来了，试图责怪生奶，或者说……生奶本质上是危险的，即使科学证据并不支持这种观点。” 她指出，猫的症状本质上不是胃肠道症状。 相反，他们精神萎靡，身体动作僵硬，失去协调性，眼鼻流脓，甚至失明。 农场一半以上的猫死亡。 她说，即使猫是通过牛奶感染病毒的，也很可能是吸入奶滴而不是食用奶滴的结果。 “你见过猫吃东西吗？” 科尔曼问道。 “很乱。” 如果他们是从牛奶中感染疾病的，那可能是因为他们吸入了牛奶。” […]

“关键物种”一词已经失去了意义吗？

莱斯利·埃文斯·奥格登， 广达杂志 2001 年，安妮·所罗门 (Anne Salomon) 作为研究生的第一周并不符合她的预期。 当其他新生前往参加入门讲座时，所罗门被面包车和摩托艇送往塔图什岛，该岛位于华盛顿奥林匹克半岛西北端的近海。 在这座孤岛的潮汐池中，所罗门凝视着岩石上的生命之网：赭色海星、藤壶、贻贝、蜗牛和各种藻类，其形状让人想起生菜、苔藓和泡沫包装。 对于鲍勃·潘恩 (Bob Paine) 的实验室同事来说，参观这片被海浪冲击的露头是一种成人仪式。 几十年前，潘恩手持撬棍，首先撬开了紫色 皮萨斯特 他从附近马卡湾的潮汐池中捕获了海星——生态系统中的顶级捕食者——并将它们扔进海里，这样他就可以了解是什么力量组织了这些粘附在岩石上的生物群落。 研究结果将深刻影响生态、保护和公众对自然的看法。 三年没有海星出现后，水池中原本存在的 15 种海星减少到了 8 种。 十年后，贻贝单一养殖占据了海岸。 这 潘恩的实验结果，发表于 美国博物学家 1966 年，研究表明单个物种可以对生态群落产生巨大影响。 当潘恩与古生态学家和自然资源保护主义者分享他的发现时 艾丝黛拉·利奥波德，她建议一个强大的概念应该有一个令人回味的名字。 在随后的论文中，他指定 皮萨斯特 海星是一种“基石物种”，指的是建筑基石：拱顶上的楔形石头，一旦插入，可以防止结构倒塌。 “鲍勃具有相当诗意、善于叙事的头脑，”说 玛丽·鲍尔加州大学伯克利分校名誉教授，师从潘恩。 （潘恩于 2016 年去世.) 所罗门、鲍尔和其他潘恩大学的学生致力于他们的研究生工作，以完善关键概念并从数学上定义物种的生态“关键性”。 但就像海星在岩石上闪闪发光一样，这个比喻在科学界和公众的想象中占据了主导地位。 许多生态学家和自然资源保护主义者忽视了潘恩赋予这个词的最初意义，并开始将似乎每个重要物种都视为基石。 事实上，去年发表的一项分析发现，超过 200 个物种已被标记为基石。 该标签的使用范围如此广泛，以至于一些生态学家担心它已经失去了所有意义。 鲍勃·潘恩 (Bob Paine) 站在太平洋西北部的潮间带，在那里他研究了紫色海星如何构建潮汐池群落。 潘恩在他的一篇最后论文中提出，人类是一个“超级基石”物种，对所有其他基石产生的生态影响。 凯文·谢弗/阿拉米 今天的生态学家正在努力完善“关键物种”的含义，并倡导更具辨别力的应用。 他们认为，通过更严格地识别关键物种，政策制定者可以更好地识别和保护对生态系统产生不成比例影响的物种。 微生物医学的新应用可以帮助生物学家更精确地量化关键物种的影响，这不仅有利于生态系统，也有利于人类健康。 物种必要性 […]

蝉，让开：这些生物也会“变暗”很长一段时间| 科学

布莱恩·克拉夫特 科学通讯员 今年春天，蝉在东南部和中西部地区嗡嗡作响，这要归功于 两个主要巢群同时出现。 它们的 17 年和 13 年周期自 1803 年托马斯·杰斐逊 (Thomas Jefferson) 入主白宫以来首次重合。 预计届时将有超过万亿只蝉鸣叫，呈现出不容错过的奇观。 这些昆虫都去哪儿了？ 他们已经在地下消失了——而且他们并不孤单。 许多物种都采取了生存策略，它们一生中的大部分时间都处于低调状态，等待时机，直到重新出现的时机。 我们重点关注了六种最令人难以置信的喜欢“黑暗”的物种，包括那些吵闹的虫子。 沙漠中的青蛙 澳大利亚昆士兰州，雨后，一只粗糙的青蛙从地下冒出来。 Auscape / 环球影像集团（盖蒂图片社） 澳大利亚的沙漠不太可能是数十万只青蛙的家园，这些青蛙通常生活在地表以下。 它们在那里度过干燥的几个月甚至几年。 短暂的潮湿期引发了疯狂的活动。 澳大利亚博物馆和新南威尔士大学两栖爬行动物保护生物学馆长乔迪·罗利指出，许多澳大利亚青蛙在潮湿的古代环境中进化，然后适应了今天的干燥条件。 “我认为如此依赖淡水的动物能够在如此看似恶劣的环境中生存下来，这是非常了不起的，”她说。 包括树蛙在内的多个科的青蛙都会利用夏眠期（一种夏季冬眠）来在干旱的环境中生存，而不会从体内流失太多水分。 它们通过在地下挖掘并用脂肪皮肤分泌物包裹自己来做到这一点，这些分泌物可以保留宝贵的水分，直到降雨再次到来。 “我们不知道它们能以这种方式生存多久，”罗利说。 当降雨到来时，青蛙几乎没有时间把自己挖出来，狼吞虎咽地吃东西并寻找伴侣。 “大多数物种都是‘爆炸性繁殖者’：它们的交配时间非常短，以至于会出现疯狂的交配行为，”罗利说。 随后，另一场比赛开始了——蝌蚪必须发育成青蛙，并将自己埋起来，等待下一场雨。 “因此，大多数沙漠青蛙的幼虫期都非常短，”她说。 “速度至关重要。” “瑞普·范·温克尔”兰花 阿肯色州的珊瑚兰花 埃里克·亨特来自维基百科，免费百科全书 包括多种兰花在内的 100 多种不同植物进入地下休眠状态，跳过春季发芽长达 20 年。 有些人将它们称为“Rip Van Winkle”兰花，以华盛顿·欧文笔下的虚构人物命名，他在长达 20 年的沉睡中错过了美国独立战争。 东京大学进化生态学家理查德·谢弗森 (Richard Shefferson) 表示，这一策略 已经进化了很多次。 […]