前瞻全球自然地理周报第8期：大自然绚丽蓝调背后的科学，秀丽隐杆线虫“自杀式”哺乳

杂毛兔兔大胜利！气候变暖下，拥有多种毛色的白靴兔生存率不降反升

白靴兔（Snowshoe hare）是北美洲的一种野兔，它们的毛色会随着季节而变化以更好地隐藏在环境当中：温暖的时候毛色是棕色和黑色，而入冬就会变成白色。然而在全球变暖之下，早春的时候雪已经早早融化，让穿着亮白色外套的兔兔在黑暗无雪的背景下显得格外醒目。逻辑表明，这会导致更高的死亡率，因为野兔更容易被猎物发现。但在这项新的研究中，研究人员发现事实恰恰相反：在换毛色的秋季，白靴兔的死亡风险降低了约86.5%。

从蜻蜓到翠鸟：大自然绚丽蓝调背后的科学

在自然界中，我们遇到蓝色颜料的频率低于红色、绿色或黑色颜料，因为反射蓝光的分子本质上更复杂。为了产生任何特定的颜色，分子必须吸收它们不反射的所有光。对于蓝色颜料，这意味着吸收红光，红光的能量低于蓝光。但是低能量的光更难吸收，所以任何反射蓝色的分子都必须更努力地吸收红光。大自然并没有进化出可以吸收红光的复杂分子，而是产生了另一种产生蓝色的技巧——使用独特的表面结构来反射蓝光。这种表面结构基本上是透明的，由多层的小球体和凹凸不平的纹路组成。在大自然的鬼斧神工下，微观材料图案与光波长宽度之间的匹配与蓝光完美同步。尽管只有一小部分蓝光被反射，其余部分通过透明材料，但叠加效应非常强。制造这些看似复杂的表面实际上比制造可以吸收红光的天然色素分子更简单。事实上，它是如此有效，以至于由此产生的明亮、闪烁的蓝色为整个自然世界的数百个不同表面增光添彩。

海狸搭个水坝来捉鱼，鱼：好耶！是泳池

根据南安普敦大学领导的一项新研究，欧亚海狸对河流栖息地的改研究表明，通过在浅溪中建造水坝，海狸创造了更深的水池，为鳟鱼增加了合适栖息地的可用性和丰富的食物。褐鳟鱼是一种具有商业和生态重要性的物种。由于海狸活动，鳟鱼往往更大，全年生长良好，渔民最感兴趣的最大和最成熟的鱼数量更多。在海狸改造的栖息地，鳟鱼也受益于掠食者提供的庇护所。

蜘蛛丝能抗菌？无稽之谈！

早在古罗马，蜘蛛丝就被用作治疗从皮肤损伤到疣的各种药物。过去，医生会用蜘蛛网覆盖开放性伤口，或建议患者在受感染的牙齿上放置茧。在近日一项新的研究上，研究人员重新审视了这些旧实验并揭穿了抗生素蜘蛛丝的神话。此前的猜测是，蜘蛛由于近亲繁殖而免疫系统较弱，特别容易被细菌感染，因此蜘蛛丝有可能均具有抗生素的功能，防止感染在群居的个体之间传播。但研究甫一开始，研究人员就屡屡碰壁，无论使用何种方法或微生物，都无法检测到社交蜘蛛丝的抗菌活性。在仔细审查后，它们意识到所有表示“蜘蛛丝能抗菌”的论文都存在方法学上的缺陷。总体而言，Bilde 的团队通过使用改进的实验方法检查了来自七种不同蜘蛛物种的丝，并没有发现抗菌活性的迹象。虽然这并不排除所有种类的蜘蛛都有抗菌活性，但它使之前所有报道的说法都令人怀疑。

飓风来得太快！海鸟“离不开暴风圈来不及逃”

关于鸟类被困在飓风中心的报告至少可以追溯到19世纪，当时船员们从船头观察到这一现象，看到他们的船只成为疲惫鸟类的移动港口。日前，科学家使用双极化雷达，对于鸟类受困于飓风之中这一现象有了更多的了解。在分析2011年到2020年之间33场大西洋飓风的数据后，研究人员发现，飓风的风速越大，生物散射的特征就越密集，表明风眼内有更多的鸟类受困。

聪明的鸟宝宝不仅知道哪些昆虫有毒，还知道这些有毒昆虫会栖息在什么植物上

在鸟宝宝刚开始学习捕食的时候，它们偶尔会误食颜色鲜艳的有毒昆虫。在“中招”之后，鸟宝宝就会学会避开带有同样外观标志的猎物。在这一理解的基础上，布里斯托尔大学的一个研究小组首次表明，鸟类不仅学习危险猎物的颜色，它们还能学习这种昆虫生活的植物的外观。

甲虫的偏光色外壳太炫了！研究人员观察地甲虫以寻求答案

自然界中许多生物的醒目颜色源于它们在微观甚至纳米级的结构。一个很好的例子是某些甲虫的金属色。筑波大学的一个团队对地甲虫进行了非常仔细的观察，看看我们可以从它的微/纳米结构中学到什么。研究人员同时使用透射光和反射光的 POM 观察揭示了一种特殊的效果，称为机翼外壳内层的马耳他十字。多次重复的微小交叉图案表明地甲虫外壳内的蛋白质结构具有胆甾型液晶状螺旋结构。提供这些光学效应的结构也堆叠在一起以提供高机械强度，这是另一个有用的特性，可以在未来转化为功能材料。

“天才狗狗”能够记住超过100种玩具的名字！对，就是边牧

为了了解狗狗在物体名字方面的记忆能力，一组研究人员在世界各地找来了6只能够记住玩具名称的狗狗，它们无一例外全都是边牧。聪明小狗只需要听4次就能够记住一个新玩具的名字，在一周之内就记住了多达12个新玩具的名字，最厉害的小狗在几个月后就记住了100种玩具。研究人员表示，边牧确实十分聪明，但德牧、京巴、约克夏还有澳大利亚牧羊犬在这方面也同样拥有很高的天赋。

黄莺之间会发出“警报信号”来防止褐头牛鹂“强行寄养”她的小孩

褐头牛鹂是一种巢寄生鸟类，它们会于日出时分在别的鸟巢里生下自己的后代，同时把巢里原本的鸟蛋扔掉，从而让其他鸟抚养自己的后代。而黄莺正是这个“冤大头”。日前，研究人员发现，黄莺内部会发出警告性的叫声，让雌性注意守护好自己的鸟巢。具体来说，雌性黄莺在听到警告性叫声后会回到巢穴并紧紧地坐着。在听到警告声后，雌性黄莺会一直记住，在巢里安坐到第二天早上，以避免褐头牛鹂产蛋。发现表明，黄莺可能具备一些认知上的高级功能，以便能够在第二天回想到警告叫声。

想要让自家的鹦鹉更加聪明伶俐？你需要为它提供更好的环境

世界上估计有1亿只鹦鹉，其中大约一半生活在人工饲养中，大多数是作为私人家庭的宠物。鹦鹉是十分聪明的鸟类，这让它们在野外如鱼得水。然而这一特性在被人类圈养后反而给鹦鹉带来了痛苦。一项新研究强调，越聪明的鸟类在被圈养时所需要的环境就越独特。具体而言，鸟类饲养者需要为宠物提供自然形态的食物，而不是经过加工的食物，从而给鹦鹉模仿出野外觅食的状态。此外，鹦鹉是高度社会化的种群，在单独饲养时，主人需要注意为其提供更多玩具，从而满足其社会性需求。

水族馆虫药屡屡遭窃，背后元凶竟是一个“小偷家族”

为了确保动物体内没有携带危险的害虫或病原体，几个月以来芝加哥谢德水族馆的兽医一直将抗寄生虫药物放置在动物的检疫栖息地里。然而每次刚放进去，药物就消失不见了。在经过一系列的排查之后，他们发现，凶手不仅一个，而是一群！这是一个专门偷窃氮元素的微生物家族。在工作人员检查药物的降解情况时，他们就发现药物中含有氮的分子片段消失了。最后，他们找到了21种犯罪嫌疑人，分别属于放线菌门、拟杆菌门、绿弯曲菌门和变形菌门。为了防止他们继续偷药，工作人员将对栖息地的水管进行彻底的擦洗和更换。

秃鹫：人类？有什么好怕的？老哥我就要住在人类隔壁

根据佐治亚大学研究人员的一项新研究，人类改变的景观通常会给野生动物带来困难——但是秃鹫除外。自1960年代后期以来，北美和南美大部分地区的黑美洲鹫以及红头美洲鹫的数量大幅上升。通过GPS卫星数据显示，这些新增鸟类的栖息地多在道路附近和废弃的景观建筑中。这一研究表明秃鹫对于人类改造景观的适应性甚至优于他们在自然环境中的适应性。研究人员猜测这有可能是因为沥青和混凝土路面带来的热流有助于秃鹫从地面起飞。

秀丽隐杆线虫的“自杀式”哺乳

秀丽隐杆线虫是一种仅有一毫米长的透明蛔虫，身上同时具有雄性和雌性生殖器官，可以实现个体繁殖。然而在成功繁殖之后，秀丽隐杆线虫的体内会产生大量富含卵黄的液体，这些液体积蓄在体内，消耗其内部器官。一开始，科学家认为这是一种老年病的表现，但现在发现，这些液体其实是秀丽隐杆线虫的母乳。秀丽隐杆线虫通过这种方式，将母乳存储在未受精的卵子当中，从而能够喂养它的后代。蠕虫乳的存在揭示了一种新的方式，使秀丽隐杆线虫最大限度地提高其进化适应性：当它们因为精子用完而无法再繁殖时，它们会融化自己的组织以转移资源给他们的后代。

几十年后，科学家终于区分开了两种长得很像的珊瑚物种

2016 年，在美属维尔京群岛圣约翰海岸附近的一次夜间潜水中，两名珊瑚礁研究人员看到了意想不到的事情：一个Plexaura kükenthali珊瑚群落正在将幼虫释放到水中。这一本应无比正常的事却让研究人员惊讶不已，因为这是另一个珊瑚物种Plexaura homomalla才会有的行为。几十年来，科学家们一直对这两者是否是同一个物种争论不休。一项最新研究终于证明了两者之间之间基因组的强烈遗传差异，繁殖时间和方法也有差异。两者还倾向于寄宿不同类型的藻类作为共生体。

近亲繁殖也不完全有害，响尾蛇通过近亲繁殖的方式抵抗不良基因突变

研究人员 90 条东部大响尾蛇的基因组进行了测序，这些响尾蛇因湿地栖息地的丧失和破碎而被列为濒危物种。为了进行比较，研究人员还对近亲西方马萨加响尾蛇的 10 个基因组进行了测序，这是一种对繁殖机会和种群数量没有限制的常见物种。研究小组发现，东部物种中最具潜在破坏性的基因突变比西部物种少。这一发现表明，小型孤立种群的繁殖限制可能伴随着能够排除妨碍生存的遗传变异的进化优势。

为了更好地运输花粉，蜜蜂将花粉搓成“粘粘球”

由佐治亚理工学院工程学院领导的新研究发现，蜜蜂已经开发出一种将花粉颗粒转化为粘弹性颗粒的方法，使它们能够有效、快速、可靠地将花粉输送到蜂巢中。在收集了花粉之后，蜜蜂利用自己反刍的花蜜，与花粉一起混合成为颗粒，然后用自己的后腿搓成球球，再放入蜂巢。该研究还表明，蜜蜂从体内清除花粉的速度比它们通常的梳理速度慢 2-10 倍。

小小螨虫，揭示了生殖屏障的进化

来自日本的研究人员发现，螨虫有助于了解生殖障碍的进化过程。物种形成是生殖隔离驱动的，因此生殖隔离是理解物种形成的关键。现有的生殖隔离研究多集中于二倍体动物。在研究蜘蛛螨（Amphitetranychus viennensis ）的时候，研究人员发现发现生殖隔离的程度不同，并且遗传距离与所有三种生殖隔离措施之间存在正相关关系。研究人员还发现了生殖隔离的不对称性。结合不同程度的生殖隔离，这些不对称强调了在早期发育阶段通过生殖不相容性加强生殖隔离的重要性，以及细胞内相互作用的重要性。

美国佛州再次惊现可以吃掉你家房子的巨型蜗牛！当地官员：已消灭

近日，美国佛罗里达州再次出现入侵物种非洲大蜗牛。这种蜗牛携带可致人类脑膜炎的寄生虫、对500种植物物种造成威胁，甚至还会啃食建筑的灰泥墙。非洲大蜗牛常见于雨后的晚上。令人庆幸的是，当地已经及时将非洲大蜗牛全部进行了处理，避免其造成进一步的生态影响。

新研究发现一种基因突变在2000万年前“夺走”了人类的尾巴

一项新研究表明，人类的祖先都有尾巴，研究人员可能已经发现了导致人类和某些灵长类动物失去尾巴的基因突变。来自纽约大学朗格尼健康学院和纽约大学坦顿工程学院的一组研究人员发现，TBXT基因（在所有两侧对称动物中都存在）有一种突变，这种突变在猿类和人类中存在，但在猴子中没有。该研究的主要作者Bo Xia等专家表示，TBXT基因的突变中间包含300个基因字母。这种突变可能导致某些灵长类动物的尾巴在大约2000万年前消失。人类在胚胎时期确实有尾巴，但随后失去了尾巴，与椎骨融合形成尾骨。

是什么让我们成为人类？答案可能在被忽视的 DNA 中找到

黑猩猩的DNA与我们人类的DNA非常相似。从进化的角度来看，黑猩猩是人类现存的最亲近的亲戚，我们拥有共同的祖先。但是，大约在五六百万年前，黑猩猩和人类的进化路径分开了。近日，瑞典隆德大学的干细胞研究人员发现，之前被忽视的DNA部分，即所谓的非编码DNA，导致了人类与黑猩猩之间的进化差异。

一种由达尔文和华莱士预测存在的飞蛾已被确认为一个新物种

1862年，达尔文看到花蜜管长达30厘米的马达加斯加兰花后，认为需要有一只舌头特别长的飞蛾才能够采到这种兰花的蜜。五年后，阿尔弗雷德·罗素·华莱士也做出了同样的猜测，，并预测这种飞蛾类似于在非洲大陆发现的长喙天蛾。1903年，这种飞蛾终于被发现。科学家将其命名为马达加阿斯加蛾（Xanthopan morgani praedicta），也称“预测蛾”，以纪念华莱士的预测。日前，一项研究蛾的遗传和身体差异的新研究发现，马达加斯加蛾实际上不仅仅是摩根斯芬克斯蛾的一个亚种，而是一个完整的物种，现在被命名为 Xanthopan praedicta。

青藏高原地区发现两个新的毒蛇物种

在一篇新发表的论文当中，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和班戈大学的研究人员发现了两个未知的高原蝮蛇新种，，分别为来自四川阿坝藏族羌族自治州黑水县的冰川蝮（Gloydius swild）和来自西藏察隅怒江流域的怒江蝮（Gloydius lipipengi）。 冰川蝮和怒江蝮的发现，进一步印证了青藏高原隆升、冰川形成等地质事件对亚洲蝮分化起到关键作用；而喜马拉雅山脉和西南山区则被视为亚洲蝮重要的演化中心。

日本和菲律宾发现三种新的淡水虾虎鱼

来自日本和菲律宾的一组生物学家鉴定了三种新的虾虎鱼，属于韧鰕虎鱼属。在菲律宾巴拉望群岛发现的新物种被命名为Lentipes palawanirufus。另外两个新物种是在日本亚热带岛屿冲绳发现的，被命名为 Lentipes kijimuna 和 Lentipes bunagaya。

西班牙发现新的海洋蠕虫物种，体长仅0.8毫米

瑞典自然历史博物馆的研究人员发现了一种生活在西班牙巴斯克地区的新海洋蠕虫。这种名为 Faerlea assembli 的蠕虫只有 0.8 毫米长，是在 Plentzia 海洋站进行的研究中发现的。这个新物种属于一个重要的蠕虫群，称为 Acoelomorpha。这些小而软的蠕虫在许多不同类型的海洋沉积物中大量存在，属于腔肠动物的 Mecynostomidae 科。它们构成了海洋食物链的关键部分，研究它们的种群为科学家提供了一种监测不同环境整体健康状况的方法。Acoelomorphs 对人类影响特别敏感，它们的多样性在许多游客参观的海滩等地区减少。

由于人类过度的“热爱”，澳大利亚檀香在野外面临灭绝

檀香油的甜美、泥土香味使其在香棒、蜡烛和香水中广受欢迎。但它美丽的气味也可能是它的衰败——澳大利亚檀香（Santalum spicatum）在野外面临灭绝。澳大利亚檀香是生长在大洋洲的大约15种不同檀香树种之一，是国际贸易的主要檀香类型之一。西澳政府一个多世纪以来就知道檀香被过度采伐，数量正在下降，没有新的树木再生。研究人员估计，175 年的商业采伐可能使野生檀香的数量减少了 90%。今天，走进大多数檀香树林就像走进临终关怀医院。那里只有老人，他们中的大多数都处于末期。没有年轻人，当然也没有婴儿。

令人痛心的消息：象牙喙啄木鸟正式灭绝

1967年，生物学家Paul Sykes偶然听见了象牙喙啄木鸟的叫声。这让他惊诧不已，当时距离人类最后一次看到象牙喙啄木鸟已经过去了20年。然而当时的叫声被证明只是生物界的著名模仿者松鸦发出的。2016年，Sykes仍然没有找到象牙喙啄木鸟的痕迹。终于，美国鱼类和野生动物管理局于上周正式宣布象牙喙啄木鸟已经灭绝。

短短10年，瑞典西海岸浅水区的蓝贻贝已基本消失

研究人员的研究表明，北大西洋的蓝贻贝栖息地已经减少。总体解释是贻贝的过度捕捞以及气候变化的直接和间接影响。但也有局部差异。在外群岛的一些地方，可以看到健康的贻贝库，而在外群岛的其他地方，它们已经消失了。研究人员认为，气候变化是背后的主要推手，其他影响因素分别有海水盐度的变化、捕食者物种的数量增加等等。

两头重达7吨的座头鲸在阿根廷搁浅，目前已被成功救治

两条可怜的鲸鱼被困在布宜诺斯艾利斯以南 220 英里（360 公里）的海滨度假小镇 La Lucila del Mar 的海滩上。保护组织在一份声明中说：“周日搁浅的第一头是幼年雌性座头鲸，长 32 英尺（9.8 米），重约 8 吨。”第二头鲸鱼“是同一物种的雄性，长 28 英尺，大约 7 吨，于周一晚上出现”。约30人参加了救援行动，包括当地居民、海洋保护主义者、民防队员、海岸警卫队人员、消防员、志愿者和海滩救生员。他们的集体努力使这些动物重返大海。

水电站数量的增加严重威胁大型水生动物的安全

自由流动河流的消失对全球淡水生物多样性造成了不利影响——超过 3,400 座设计容量超过 1 兆瓦的水电站正在规划或正在建设中。水电站的修建截断了河流，导致河流连通性进一步下降。莱布尼茨淡水生态与内陆渔业研究所 (IGB) 的研究人员领导的一项研究表明：如果所有拟建的大坝都建成，那么 19% 的长度超过 500 公里且有淡水巨型动物栖息的自由流动的河流将无法自由流动。该研究还发现，在即将被截断的河流当中，大型水生动物的多样性要远高于自由流动的河流或者已经被截断的河流。这一发现让人更加担心。

拯救生物多样性？从语言多样性开始做起

迄今为止，很少有研究量化用非英语语言撰写的科学对科学界和科学应用的贡献。研究人员仔细审查了以 16 种语言发表的 326 种期刊中的 400,000 多篇同行评审论文，确定了 1,234 项研究，这些研究提供了关于拯救物种和生态系统的科学知识。研究证明，纳入非英语语言研究可以将有关物种和生态系统的科学证据的可用性扩大到 12-25% 的地区和 5-32% 的物种。

科学家历经50年才得以命名这种“神秘植物”：果实形状类似中国灯笼，汁水多，可食用

1973年，芝加哥菲尔德博物馆的退休馆长Robin Foster在亚马逊热带雨林中发现一颗“神秘树种”。这颗奇怪的树，与Robin Foster以往见过的不太一样。它大约有20英尺高，所结的橙色果实形状类似中国的纸灯笼。据说这种果实在成熟的时候汁水特别多，可以食用，并且有好几颗种子。但是，科学家无法确定这是以前描述过的哪一个物种，也无法宣布这是一个新物种，因为他们无法判断它属于哪个科。五十年后的今天，科学家通过分析它的DNA，终于将它正式命名为“Aenigmanu alvareziae”，意思是“马努之谜”，这是以它来自秘鲁的公园命名的。

植物为了种子的传播“绞尽脑汁”：自己“分发”种子，借助化学物质吸引传播者

如果你来到一个苹果园来摘苹果，那么你一定会发现自己往往会先被最大，最香的苹果所吸引。其实，苹果树和其他果实植物生长出如此美味的果实是有原因的，那就是诱使人类和野生动物吃掉它们的果实并传播它们的种子。近日，研究人员发现，结实的植物将它们的种子包裹在引人注目的美味果实中，希望动物能够吃掉它们，通过步行或飞行携带种子，并在新的地方排便。为了吸引潜在的种子传播者，植物使用被称为次生代谢物的化学物质，赋予果实独特的香气、颜色和风味，同时也可作为动物的必需营养素。

甜食爱好者负鼠居然专门逮着病树的叶子使劲薅，为什么？

刷尾负鼠Trichosurus vulpecula 是杂食性的小动物，但主要饮食还是来自于植物，国外不少居民的花园都曾被这种动物“造访”过。而其中最受负鼠欢迎的，是那种病怏怏的树。这是为什么呢？主要原因是植物内部的葡萄糖。葡萄糖存储了大量的能量，且能够比较容易在植物内部运输。在植物受到压力时，它的首要反应之一就是调动其资源，将其淀粉储备转化为葡萄糖。因而压力大的植物会含有比往常更高水平的葡萄糖，而这逃不过嗅觉灵敏的负鼠。在负鼠被吸引过来之后，被啃食掉大量叶子的树木自动长出了更多的嫩芽，反而让负鼠饱餐一顿从，于是被负鼠“盯上”的树最终难逃厄运，逐渐死亡。

植物是如何对光做出反应

植物生长发育的几乎每个方面都受到光的影响。植物能够通过一种称为光敏色素 B的蛋白质感知光和温度。这种蛋白质将光信息传递到细胞中，从而改变基因组的表达，从而改变植物的生长。然而，光敏色素 B 不能直接与植物的 DNA 相互作用。为此，植物细胞依赖于称为 PIF 的八种蛋白质家族。日前，研究人员发现，PIF 有两个部分；一部分与基因结合，另一部分激活基因，这些基因告诉植物执行不同的功能，例如生长或开花。这项研究发现了这些激活剂区域的精确位置——这是第一次在植物细胞中完成。通过降低 PIF 蛋白的活性，它们可以减缓茎的生长。因此，这项研究揭示了一种使植物长得更短的精确方法，以便植物的种子、果实和可食用部分即使在阴凉处也能生长。

“毅力号”最新发现：古代火星曾存在湖泊和河流三角洲

美国宇航局毅力火星探测器团队的一项新研究表明，在火星上的杰泽罗陨石坑（Jezero Crater）可能是古代火星生命的关键。最新证据表明，这地方很可能经历了“重大”的山洪暴发，将景观雕刻成我们今天看到的岩石荒地。 通过“毅力号”的取样，研究团队发现火山口底部似乎由粗粒的火成岩矿物组成，并且岩石中还含有多种盐分. 观察表明，水导致了火山口底部的广泛风化和改变，这意味着岩石在很长一段时间内都受到水的影响。科学家猜测，前段时间“毅力号”的第一次岩石采样失败也是因为岩石可能因与水的相互作用而变得十分脆弱，才导致钻头的振动和强度粉碎了样品。综合图片和岩石样本，科学家得出初步结论：杰泽罗陨石坑内曾经存在湖泊，湖泊的洪水将巨石和碎片从火星高地带到了火山口岸边，形成了“毅力号”拍摄到的沉积三角洲。

哈勃探测到一场散发着“危险气息”的银河舞

哈勃望远镜拍摄到了两个正在跳“贴面舞”的星系，他们紧密地交织在一起，正在发生相互作用。“舞池”位于距离地球超过1亿光年的地方，这两个“舞者”被命名为了Arp 91。他们分别是NGC 5953和 NGC 5954星系。Arp 91 提供了一个特别生动的星系相互作用的例子。NGC 5953 显然在牵引 NGC 5954，它看起来像是在向下延伸一个旋臂。两个星系的巨大引力使它们相互作用。这种引力相互作用很常见，也是星系演化的重要组成部分。

Credit: ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton; Acknowledgment: J. Schmidt

嫦娥五号带回的月岩样本证明：月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动

北京时间10月8日凌晨，以嫦娥五号月球样品为研究对象的首篇学术成果《嫦娥五号年轻玄武岩的年代与成分》在线发表在国际学术期刊《科学》（Science）。该研究证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动，使此前已知的月球地质寿命延长了约10亿年。科学家之前认为月球在29亿年前就已经死亡了，这里的死亡指的是月球内部不再活跃，地质趋于稳定，月球岩浆不再爆发，从此月球就好像一座冰冷的死寂星球。但是嫦娥五号采集的样本改变了此前的认知。

当太阳风撞击地球的磁层时，会出现令人惊讶的静止状态

太阳释放出带电粒子流，称为太阳风。在地球表面，我们受到磁层（由地球磁场产生的气泡）的保护，不受这种扰动的影响。当太阳风撞击磁层时，能量波沿着两者之间的边界传递。科学家们认为波浪应该在太阳风的方向上产生涟漪，但研究人员发现，当太阳风脉冲撞击磁层时，所形成的波不仅会沿着地球的磁力线来回奔跑，还会逆着太阳风传播，从而互相抵消。这项由帝国科学家领导的研究的新发现提高了我们对导致“太空天气”的地球周围条件的理解，这些条件会影响我们从轨道通信卫星到地面电力线的技术。

热木星：一个噼里啪啦下铁雨的星球，最高温度达4400华氏度

2016年，科学家发现了一颗有着如同“火焰地狱”般高温的行星，它们将其命名为热木星（WASP-76b）。热木星距离地球约640光年，面向恒星的一面平均温度可达2425℃。这种高温甚至可以将铁直接气化，再变成铁雨落下来。一个由康奈尔大学、多伦多大学和贝尔法斯特女王大学的科学家领导的国际团队报告说，在这颗行星上发现了电离钙，这表明大气温度比以前认为的要高，或者说大气层上部有强风。

来自最遥远已知星系的能量爆发可能是围绕地球运行的卫星

宇宙是各种巨大爆炸的舞台。这些包括恒星耀斑，恒星突然释放磁能；和中子星合并，两颗致密的恒星碰撞在一起。但有一类爆炸胜过其他：伽马射线暴是宇宙中能量最高的爆炸。最近，天文学家认为他们已经从最遥远的星系中看到了其中一次爆炸的证据。但最近发表的一篇论文对这些说法表示怀疑，认为这可能是由离我们家（地球）更近的一个更平凡的来源引起的。这一发现的独特之处在于，该团队确定了事件的方向，并发现它与一个被称为GN-z11的星系来自同一区域，这恰好是我们所发现的最遥远、最古老的星系。这是一个不可思议的宇宙巧合吗？或者这是否表明伽马射线暴在大爆炸仅 4 亿年后的早期宇宙中更为常见？后一个结论将对我们理解早期宇宙中恒星和星系的形成方式产生重大影响，并引起天文学家的极大兴奋。

灭绝的板块构造风格解释了早期地球的平坦山脉

地球化学和地质记录提供了对地球构造历史的重要见解，但就元古代时期的山脉而言，记录相互冲突：地球化学证据表明地壳又薄又热，这通常表明山脉不可能形成，但那个时期留下的岩石表明存在山脉。日前，加拿大科学家团队使用全球数据库将岩石记录与 18 亿至 8.5 亿年前的地球化学记录进行了比较，这一时期开始于最早的生命迹象之后约 10 亿年半，结束于复杂生命演化之前的 1.5 亿年。当时大陆岩石的地球化学表明，大陆地壳很薄（不到 40 公里），而且很热。这意味着并没有足够的条件形成山脉。尽管地壳很热，但当时世界各地岩石的矿物成分表明，存在显着的地壳流动，导致山脉较低。因为相对较弱的地壳在碰撞中滑过自身，更像是掠过而不是正面碰撞。这种行为在一定程度上要归功于热地壳的下部像地质时间尺度上的高粘性流体一样“流动”，甚至在现代板块构造开始之前。这种对灭绝的板块构造风格的解释将地质和地球化学证据结合在一起，描述了一个持续了 10 亿年的相对平坦的世界。

“冰针”如何在冰冻景观中编织石头图案

10 月 5 日发表在《美国国家科学院院刊》上的这项新研究使用实验工具来展示在冻土上随机生长的冰针如何逐渐将岩石移动成规则的、重复的模式。冰针的形成是由于温度下降，土壤中所含的水分长成了从地面伸出的冰晶尖峰。随着冰针的形成，它往往会推起土壤颗粒，从而在地表上做出“图案”。进一步的实验研究了图案如何根据石头的浓度、地面的坡度和冰针的高度而变化，冰针的高度也受石头密度的影响。

60年后，科学家终于确认地球的“固体”内核可能包含糊状铁和硬铁

地核是一个主要由铁构成的球形物质，负责地球的磁场。在 1950 年代，研究人员认为内核是固体，与周围的液态金属区域形成对比。然而一项新研究表示，曾经以为是“固体”的地核实际上含有液体成分。研究人员使用地震波来分析内核可能含有的矿物密度和温度。与自 1970 年代以来在所有地球模型中=所考虑的均质软铁合金形成鲜明对比，这一模型表明，在地核顶部 150 英里处存在硬、软、液态或糊状铁合金的相邻区域。这对地球的组成、热历史和演化提出了新的限制。

“任劳任怨”的沸石可用于碳捕获和储存

沸石（Zeolites ）可以算是“大自然中的老黄牛”。这些超多孔矿物质充满了微小的孔洞和通道，可以吸收环境污染物、过滤饮用水、管理核废料，甚至吸收二氧化碳 (CO 2 )。现在，在同类研究中，西北大学的研究人员分析了从冰岛东部边缘收集的古代沸石标本，发现沸石以一种完全出乎意料的方式分离钙同位素。这一发现有助于量化现代和古代地质系统中的温度，并为通过碳捕获封存减轻人为气候变化的努力提供信息。

13亿年前，不同的地质部件构成了今天的澳大利亚大陆

一项新研究首次显示了澳大利亚丰富的地质历史如何反映在地球表面深处。该研究的作者、澳大利亚国立大学 (ANU) 的 Caroline Eakin 博士说，澳大利亚的土地由 13 亿多年前融合在一起的不同构件组成。这是迄今为止澳大利亚对此类数据进行的最详细的分析，其中考虑了澳大利亚大陆地震仪记录的 2000 多次地震记录。

科学家成功在没有地震数据的情况下确定地壳中的应力

洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家们开发了一种方法，可以在不依赖地震或钻井数据的情况下确定地壳中机械应力的方向。这种方法比目前的方法成本更低，可以在地球物理学中具有广泛的适用性，并提供对缺乏历史地质信息的大陆地区的洞察力。岩石在压缩时变硬，在伸展时变软，但这种效果不是瞬间的。在环境应力场最具压缩性的方向上，速率更快。通过测量不同方向的这个速率，科学家们可以确定环境压力最大的方向。

热带气旋降雨增加有助于灾害规划

一项新发表的关于热带气旋降水极端事件的论文提供了内陆洪水的数据，可以帮助当地社区为美国飓风艾达等风暴产生的大量降雨做好准备。该研究指出，对由此产生的洪水灾害的影响和潜在趋势的科学理解受到气象站记录的相对短暂的热带气旋降水记录的限制，该记录可追溯到 1948 年。研究表明，最潮湿的热带气旋每十年增加 2 到 4 毫米——在 319 年中增加了 2.5 到 5 英寸。降雨量增加是热带气旋移动速度减慢的结果。了解热带气旋引起的极端降水增加，对于必须预测和计划此类风暴的社区来说可能是一个巨大的好处。

研究表明：黑碳气溶胶对东南大西洋的气候影响被低估了

黑碳气溶胶是悬浮在大气中的微小颗粒。它们由人为和自然火灾产生，并吸收大量阳光。黑碳吸收阳光的能力意味着它可以在加热大气方面发挥关键作用，并在区域和大陆尺度的气候变化影响中发挥重要作用。新的研究表明，东南大西洋上空的一些气候模型低估了中非季节性火灾产生的烟雾的全部影响，特别是气溶胶中黑碳成分的吸收导致的潜在气候变暖已经表明。

熔岩多方向喷出 西班牙拉帕尔马岛面临地质灾害

西班牙拉帕尔马岛火山9月19日开始喷发，目前仍在持续。9日凌晨，拉帕尔马岛火山锥体的北面已经坍塌，导致熔岩向多个方向喷出。西班牙国家地理研究所的专家表示，一股熔岩已经开辟了一条新路径，而另一股正在沿着早些时候的路径移动。目前熔岩已经摧毁了4座村庄，超过1100座建筑物以及周围的土地，造成当地约6000名居民被迫从家中撤离。

巴西极端干旱引发致命沙尘暴

当地媒体称，由于巴西东南部正面临严重干旱，近几周来，异常强大的沙尘暴已在圣保罗造成至少 6 人死亡。自 9 月底以来，巨大的橙色尘埃云在乡村中隆隆作响，风速高达每小时 100 公里（62 英里）。这样的场景至少出现了 3 次。巴西气象频道 Metsul 的气象学家 Estael Sias 解释说尽管沙尘暴并不罕见，但2021年的沙尘暴特别严重，这是长期缺雨、高温和低湿的结果。巴西正面临 91 年来最严重的干旱，导致该国中西部和南部地区的水电储备水位极低，从而推高了电力成本。

美国亚拉巴马州发生特大洪水 致4人死亡

当地时间10月7日，据美国广播公司(ABC)报道，亚拉巴马州6日发生特大洪水，已经造成4人死亡，其中包括1名4岁儿童。根据报道，目前发布的洪水警报将一直持续到7日晚上，且威胁范围会扩大到佐治亚州、南卡罗来纳州、北卡罗来纳州和佛罗里达州。美国国家气象局称，过去几天，亚拉巴马州中部地区降下暴雨，一些地区雨量高达6至13英寸(15.24至33.02厘米)。尤其是该州伯明翰的部分地区，仅在6日的几个小时内雨量就达到了4至7英寸(10.16至17.78厘米)。通常情况下，伯明翰10月份的平均降雨量为3.34英寸(8.48厘米)，这意味着该地区6日当天的降雨量大大超过了之前整个月的正常降雨量。

巴基斯坦西南部强烈地震造成至少23人死亡

7日，一场强烈地震使巴基斯坦西南部的至少一个煤矿和数十座泥屋倒塌，造成至少 23 人死亡，死亡人数继续攀升。一名官员说，至少还有 200 人受伤。根据美国地质调查局的数据，这场5.9 级地震的震中位于俾路支省哈奈东北偏北约 15 公里（9 英里）处。地震强度的初始测量值为 5.7 级。它撞击地表以下约 9 公里（5.5 英里）；较浅的地震往往会造成更大的破坏。

8300万年的鲨鱼编年史显示：挑食的鲨鱼活不久

猎物的可用性和适应不断变化的环境的能力在鲨鱼的进化中发挥了关键作用。一项新研究分析了 3,000 颗鲨鱼牙齿，为了解现代鲨鱼群落是如何建立的提供了新见解。这项新研究调查了从中生代（大约 8000 万年前）的最后阶段到今天的鲨鱼牙齿的多样性。科学家试图通过这个研究，解答现代鲭鲨的物种多样性为何远低于真鲨。然而研究发现，在古代，情况完全是翻过来的，鲭鲨的物种多样性原本是高于真鲨。通过对鲨鱼牙齿进行几何形态测量学，研究人员发现，在500万年前，史上最大的鲨鱼板状巨齿鲨的牙齿差异创历史新低，这表明它们可能拥有单一的食物来源。这种低差距再次表明，顶级掠食性鲨鱼的特殊饮食可能使它们面临更大的灭绝风险。研究表明，现存的少数量鲭鲨物种是重复灭绝的后果。除了环境变化之外，饮食结构的单一化可能是现代鲭鲨的物种多样性远低于真鲨的原因。

图源论文

热河生物群中的绿洲：气候凉爽，成功保存多种恐龙化石

热河生物群是中国东北辽宁省的一个古老生态系统，包括密集多样的白垩纪动植物群，是有羽毛恐龙化石的热点。一项新研究重建了该地点凉爽的气候和高海拔，为保存在那里的各种恐龙提供了重要的环境背景。北京中国地质大学古气候学家张来明利用土壤中形成的碳酸盐矿物的同位素组成估计了大约 1.25 亿年前热河生物群的气温和海拔。他发现春季气温较低，大约为 6°C，表明气候凉爽。通过这些数据，张教授推断，该地区的恐龙的又粗又小的羽毛并非用于飞行，而是用于保暖。

英国发现迄今以来最古老的新物种食肉恐龙新物种

这种小型食肉恐龙生活在 2 亿多年前，生活在现在的威尔士。它于 1950 年代在采石场被发现，最初被认为是完全不同的恐龙群的一部分，目前科学家们已经确认它为一个全新的物种，并命名为Pendraig milnerae。该物种是在英国发现的最古老的兽脚亚目恐龙，代表了我们对欧洲恐龙早期进化的理解的重大飞跃。

仅有半毫米大小！哈佛科学团队在千年琥珀中发现缓步动物新物种

缓步动物在地球上的生命之树中占有相当重要的一个地位。它们与节肢动物有关，并且在寒武纪生命大爆发期间有着很深的起源。尽管如此重要，但保存完好的缓步动物化石是非常罕见的存在。日前，在一枚具有1600万年历史的多米尼加琥珀当中，科学家发现了一种全新的古代缓步动物化石。尽管外观看上去与现代缓步动物十分接近，但科学家在使用显微镜观察后发现了其嘴里有一种独特的前肠组织，被称为颊器官。这使得这一化石被归到了一个新的属和种：Paradoryphoribius chronocaribbeus（又名 beusty boi）。

在美国新墨西哥州发现三角龙的新“失散亲戚”

二十多年前在 CNN 创始人特德·特纳 (Ted Turner) 的牧场上发现的化石被发现是一种以前在北美未发现的有角恐龙（角龙类）的新物种。这个新的恐龙物种Sierraceratops turneri 生活在7200万年前的新墨西哥州。将 Sierraceratops 与其他有角恐龙区分开来的关键特征是它短而巨大的眉角，以及恐龙褶边骨骼的解剖结构。Sierraceratops 有一个大头骨，大约 1.5 米长，它的体长大约是 4.6 米。像其他角龙类一样，它是一种四足植物食者。它的发现暗示在北美仍有许多恐龙有待发现。

新出土的化石为英国发现的已知最早的河马化石

皇家霍洛威学院、伦敦大学和莱斯特大学的研究人员在萨默塞特发现了一种已经超过 100 万年历史的河马化石。这一发现超过了英国之前最古老的河马记录至少 30 万年。这颗牙齿化石属于一种名为 Hippopotamus antiquus 的已灭绝河马物种。比现代非洲河马更大，甚至比它的现存亲戚更水生。虽然人们通常认为河马完全是非洲动物，但实际上它们在上次间冰期（大约 125,000 年前的温暖气候时期）在英国很常见。

在过去的5.41亿年中，大气中的氧含量是影响物种灭绝速度的主要原因

研究人员发现了影响过去 5.41 亿年温暖时期灭绝物种比例的其他几个因素，包括地球大陆的构造、海洋和大气之间的碳循环效率以及开始时的气候状况给定的变暖事件。然而，大气中的氧气是灭绝脆弱性的主要预测因素。大气中氧含量的关键阈值为40%，超过该阈值，可行的海洋栖息地扩大，全球灭绝率急剧下降。这一发现对理解当今变暖世界中海洋生物的命运具有重要意义。

在大规模灭绝过后，“复活”物种的体型变得更大了

斯坦福大学的科学家们发现了生命如何从灾难中重新出现的惊人模式研究表明，体型演变的通常规则不仅在大规模灭绝期间发生，而且在随后的恢复期间也发生了变化。研究发现，平均而言，体型较小的属与其较大的同类相比，灭绝的可能性相同或更大。然而在大规模灭绝以不可预测的方式动摇了这一规则，在一些类别中，较小的属的灭绝风险变得更大，而较大的属在其他类别中则失去了优势。

树懒是坚定不移的素食者？10000年前的树懒不是

现存的6个树懒物种均为体型较小的食草树栖动物，然而根据化石显示，古代树懒的体型可以去到跟大象一样大，还有些是杂食性动物。通过对化石进行氨基酸化合物特定同位素分析，研究人员发现一种名为Mylodon的树懒是一种杂食性动物。Mylodon生活在大约1万到1.2万年前的南美洲地区。此前已有研究推测，古代南美洲的生态系统不足以支撑那么多食草动物并存。这项新的研究提供了令人信服的证据，支持这个以前未被证实的想法。这些结果提供了古代树懒物种杂食的第一个直接证据，科学家需要对南美洲古代哺乳动物群落的整个生态结构进行重新评估。

3000万年前，气候变化抹去了地球上63%的哺乳动物物种

63%——这是大约 3000 万年前从非洲和阿拉伯半岛消失的哺乳动物物种的比例。但直到现在，一项最新研究通过分析来自非洲的五个哺乳动物群体化石才发现了这一由气候驱动的灭绝事件规模之大。当时地球气温下降，冰盖扩大，海平面下降，森林开始变成草原，二氧化碳变得稀缺。这一剧烈的气候变化导致研究中的五个哺乳动物群体都在始新世-渐新世边界附近遭受了巨大损失。研究人员称之为“相当于按下了重置按钮”。几百万年后，这些群体再次出现在化石记录中，但外观焕然一新。在大灭绝事件之后，在渐新世后期重新出现的化石物种与之前发现的物种不同。

很像猪猪包的可爱蝙蝠……等等，可爱？

洪都拉斯小白蝙蝠（Ectophylla alba），又称白外叶蝠。洪都拉斯白蝙蝠是最小的食蔬蝙蝠，体长在3.7厘米到4.7厘米之间，重约5克。它的身上有着光亮柔顺的白色绒毛，而鼻子、腿、翅膀，包括脸和耳朵都是明亮橘黄色，外形几乎跟猪猪包一模一样。小白蝙蝠分布在洪都拉斯东部到巴拿马西部，栖息于林地之间。这些小动物喜欢挤在一起，睡在芭蕉树叶子的中央，看上去毛茸茸的一堆，十分可爱。

图源微博@物种日历