科学家记录到大西洋深处发生的“回旋镖地震”的第一个证据

《自然地球科学》杂志：全球变暖引起的温度升高可能导致热带地区的人类灭绝
据俄罗斯卫星网：《自然地球科学》杂志(Nature Geoscience)援引美国普林斯顿大学(Princeton University)气候学家的研究结果报道，全球变暖引起的温度升高可能导致热带地区的人类灭绝。
在研究了几种气候变化模型后，他们得出的结论，随着年平均每年升高1.5度，热带地区的温度可能会达到35度——这被认为是人体适应的极限。
科学家解释称，计算是根据“湿球温度表”进行的。它会显示，在出汗的情况下，人会趋向适应怎样的内部体温。人的出汗冷却效果与空气湿度成反比。
这样一来，居住在北纬20度到南纬20度之间的国家的居民将无法承受35度以上的温度，并且会遭受体温过高的威胁，将来可能会导致其灭绝。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3197554.html

《自然-地球科学》杂志：研究发现地磁北极的位移是由两个磁异常的“斗争”决定的(? 照片 : NASA Earth Observatory/ Joshua Stevens)
据俄罗斯卫星网：英国和丹麦的研究人员对二十年来的卫星地球物理数据进行了分析，发现地磁北极的位移是由两个磁异常的“斗争”决定的，其中一个磁异常在加拿大北部下面，另一个在西伯利亚陆架下面。研究成果发表在了《自然-地球科学》杂志上。
众所周知，地球磁极的位置与地理极点不重合。另外，磁极会发生移动。
北半球的磁极由英国极地探险家詹姆斯?罗斯于1831年在加拿大的群岛下发现。从那时起，它的位置发生了巨大的变化，它目前位于北冰洋的中部，向俄罗斯的北极海岸方向移动。
英国利兹大学和丹麦技术大学的研究人员分析了过去20年间欧洲航天局Swarm卫星对地球磁层的卫星观测结果，发现在任何给定时间，地磁北极的位置都取决于深处不良的磁异常，一种在地球核心形成的特殊的磁性材料流动，在北半球的其中一个流向加拿大，另一个流向西伯利亚。
“这两个磁场在确定地磁北极附近的磁场结构方面的重要性已在几个世纪以来就众所周知了。”新闻稿引用利兹大学的菲利普?利弗莫尔的话说道，“历史上，加拿大下面的磁场更强，所以磁北极位于加拿大的下方，但在过去的几十年中，加拿大下面的磁场强度减弱，西伯利亚下面的磁场强度增强，这解释了为什么磁北极正在偏离其历史位置。”
在1970年至1999年之间，地幔与地心之间相互作用的变化引起加拿大下方的磁场强度降低。这就是磁北极加速移动的原因。
自1990年代以来，它的移动速度增加了4倍，现在达到了每年50到60公里。在2017年底，地磁北极与地理北极相距390公里，并继续向东西伯利亚海移动。如果保持这一速度，则50年后它将到达北地群岛。
磁极的快速位移对于各个层面的导航系统都是一个问题，从海洋中的船舶导航系统，到家用智能手机中的谷歌地图，它们都与地磁北极的地理坐标精确绑定，任何一个指南针的指针都指向地磁北极。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/7/3197251.html

《自然地球学杂志》：地球大洋海水中大量的二氧化碳“逃出” 使人类有可能创造文明
古气候学家在《自然地球学杂志》上刊文写道，地球诞生于冰川和变暖的无尽循环过程，水流的加剧和南部大洋海水中大量的二氧化碳“逃出”，使人类有可能创造文明。
“我们似乎找到了这个有趣的历史之迷的答案。地球南部大洋中洋流的加剧使海水中所含的二氧化碳"逃到"大气中，并使地球升温。 进入大气的二氧化碳是极少量的，但足以阻止气温变冷和文明的诞生。”美国普林斯顿大学学者丹尼尔?西格曼说。
冰川每4万年至10万年前进和撤退一次，这些过程伴随着急剧的变寒和变暖。气候变暖的最后一个时期大约在1.3万年前开始，一直持续到今天。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196937.html

通过更多研究，或可有助对抗认知障碍症。
英国一个最新研究发现，人脑中多组基因与认知能力有关，并与记忆、空间感及推理能力等有关连。此项研究或可替治疗早老性痴呆症及认知障碍症带来突破，研究已发表于科学学术期刊《自然沟通》(Nature Communications，暂译)上。
爱丁堡大学的认知老化及认知流行病学中心(CCACE)研究人员，分析从澳洲、欧洲及北美等地，逾30万名年龄16至102岁人士的数据，发现148个DNA区域，与人类的记忆、推理能力、智力运算速度及空间感有关，其中58个基因过往未曾发现。研究人员相信，结果有助理解为何人类会患上认知能力衰退的认知障碍症。
领导研究的戴维斯(Gail Davies)博士表示:“这项最大的认知功能遗传学研究，能够辨认许多人类遗传思维技巧中的基因差异。”此外，研究亦发现该DNA区域，与心血管、精神健康、降低患上肺癌及长寿有关。研究团队表示，他们需作更庞大的研究，以理解整体情况，并需仔细研究结果。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/2/3197219.html

《自然免疫学》杂志：英国卡迪夫大学科学家找到利用免疫系统治疗所有类型癌症的方法(? 照片 : Vermont University and Tufts Universit)
据俄罗斯卫星网：英国《电讯报》报道，英国卡迪夫大学的科学家找到利用免疫系统治疗所有类型癌症的方法。该方法尚未经过临床测试，但研究人员说它具有巨大的潜力。相关论文摘要发表在《自然免疫学》杂志上。该研究的实质是寻找免疫系统对抗癌肿的“非常规”方法。
科学家发现一种特殊的T淋巴细胞(在人体中负责免疫反应的细胞)。但是，与其他细胞不同，科学家发现的这种细胞可以抵抗各种类型的威胁。现在也有用T淋巴细胞治疗癌症的方法。在某些情况下，该方法可帮助患者完全康复，但这种方法并非在所有情况下都有效。卡迪夫大学的研究人员说，他们的方法将能适用于所有类型的癌症。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/7/3197200.html

《自然气候变化》：受气候变化及海平面上升冲击 全球一半沙滩至2100年恐会消失
据东网：全球气候变化问题转趋严重，影响多地生态及自然环境。来自欧盟委员会的联合研究中心发表研究警告，受气候变化及海平面上升冲击，全球一半沙滩至2100年恐会消失，其中澳洲更成重灾区。有关研究周一(2日)已刊在学术期刊《自然气候变化》(Nature Climate Change)。
研究人员指出，即使人类大幅减少使用导致气候变化问题加剧的化石燃料，或有逾三分之一沙滩消失，影响全国旅游业。领导此次研究的武斯祖卡斯(Michalis Vousdoukas)警告，除影响旅游业外，沙滩也是抵挡沿岸风暴及洪灾的防线。
沙滩占全球海岸线逾三分之一，通常位处人口稠密的地区。除重灾区澳洲未来80年将流失约1.5万公里长的沙滩外，其他受影响的国家包括中国、墨西哥、俄罗斯、阿根廷、印度及巴西。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/5/3197069.html

《自然气候变化》杂志：在气候变化的条件下早产会对婴儿健康产生不良影响(? Sputnik / Vladimir Vyatkin)
据俄罗斯卫星网：空气温度升高可以导致怀孕时间急剧缩短。专家认为，在气候变化的条件下，早产会对婴儿健康产生不良影响。研究结果发表在《自然气候变化》杂志上。
美国加利福尼亚州的科学家进行的统计表明，1969年—1988年期间，美国平均每年有2.5万名婴儿因高温天气提早出生，每年减少的妊娠天数超过15万天。
科学家艾兰·巴雷卡(Alan Barreca)有两个理论。第一种理论认为，由于炎热的天气，女性体内催产素——可以调整生产过程荷尔蒙水平会升高。第二种理论认为，炎热会引起心血管系统紧张，女性身体组织会努力克服这种情况。
巴雷卡和其团队研究了5600万例分娩。他们利用美国一些区域内日出生率的估计变化情况，量化了20年里与高温有关的妊娠天数减少数量。
在32.2℃以上的温度条件下，一天内的早产率增加5%。这一数据引起了科学家的担心。
巴雷卡指出，现在美国年平均温度约比工业化前时期约高1℃，而且预计还将继续升高。因此，最近10年内，早产婴儿的数量一直在增长。如果现在早产率是1/200，那么本世纪末这一比率将会是1/100。
他补充指出，空调可以让妈妈们免受炎热天气之苦，但是这种致冷方法太耗能不适用于所有国家。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/5/3197107.html

《自然》杂志网站：发现世界上首位可能无需药物而自愈的艾滋病患者
据俄罗斯卫星网：《自然》杂志网站发文称，专家发现一名女子可能在无医疗干预的情况下自行战胜了艾滋病毒。
专家对64位“精英控制者”(无需药物也能控制艾滋病毒的一小部分群体)的检查结果进行了对比。他们注意到一名携带艾滋病毒约25年的女性患者。初步血检未发现艾滋病毒的痕迹，但之后的研究表明，她体内依旧存在病毒细胞，但都无法进一步繁殖。
病毒学家认为，该女子可以说是人类史上不经治疗和骨髓移植(医生通过这种方法让一些患者完全摆脱了病毒)通过自身免疫力即战胜艾滋病毒的第一人。
文中指出，目前专家没有足够的信息来宣布这是个特例。无论如何，医生都打算进一步就此事进行研究。
据早前报道，曾有三名艾滋病患者得到治愈，其中两人是在抗癌过程中给做了骨髓移植手术，另外一人采取了将抗逆转录病毒药物与烟酰胺联合使用的激进疗法。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/5/3196881.html

《自然·地球科学》：二氧化碳在大气中堆积或导致层积云消散 会给全球带来严重后果
科学家警告称，二氧化碳在大气中堆积或导致层积云消散，这会给全球带来严重后果。
据《自然·地球科学》杂志报道，覆盖热带海洋五分之一的云层表面可以反射太阳光，如果这些云没有了，全球温度将增加8摄氏度。
这种升温上一次出现在5500年前，当时极地冰帽完全融化了。
研究人员借助电脑建模发现，当CO2的浓度达到1200 ppm(1ppm=百万分之一),云会开始消散。如果这种趋势继续下去，再过100-150年，CO2就会突破危险浓度。
早些时候，瑞士科学家已计算出，要消除排放出的二氧化碳，需要种植1万亿棵树，也就是将森林面积增加大约三分之一。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196952.html

《自然·地球科学》杂志：造成奥陶纪末生命大灭绝的原因可能是强烈火山活动
据科技日报(李山)：近日，德国科学家领导的国际团队在研究大规模火山喷发对海洋化学的影响后认为，造成奥陶纪末生命大灭绝的原因可能是这个时期的强烈火山活动，其中火山灰带来的营养物质磷起到了关键作用。相关成果发表在12月2日刊发的《自然·地球科学》杂志上。
大约4.5亿年前的奥陶纪末期，地球急剧变冷，包括三叶虫在内的大约85%的海洋动物物种灭绝，这是地球过去5.4亿年中第二大生命灭绝事件。这次生命灭绝事件的驱动机制一直是地球科学领域的未解之谜。学界普遍认为，这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。但关于地球如何变冷，科学家们提出了各种假说，例如小行星撞地球;或者火山物质喷发至平流层，触发和驱动了当时的生命灭绝事件等。
此次，德国奥尔登堡大学地球化学家杰克·朗曼博士领导的团队，联合英国南安普敦大学、利兹大学和普利茅斯大学的研究人员，共同研究了大规模火山喷发对海洋化学的影响。他们提出了新的理论，即火山喷发物质在海洋中释放磷等营养物质，促进了藻类生物的生长，而海藻的繁殖和沉淀减少了大气中温室气体二氧化碳(CO2)的含量，从而降低了地球的温度。
朗曼博士说：“一种理论表明，海洋中磷的增加引发了全球变冷。磷是生命中的关键元素之一。它促进了藻类等小型海洋生物的生长。当这些生物死亡时，它们会沉积在海底。这样，藻类在其一生中摄取的碳逐渐被埋在沉积物中。海藻可帮助减少大气中CO2的含量，从而降低地球的温度。”
通常，剧烈的火山喷发会释放大量CO2并使地球变暖，因此，地球冷却必然是另一种机制。研究团队认为，火山喷发后的过程，例如火山岩的自然风化，以及火山岩在海中经历的快速化学变化，都会释放磷。为了验证这一假设，研究小组检查了海洋沉积物中更年轻的灰层，比较了岩石在与海水接触发生变化之前和之后的磷含量。
利用这些信息，朗曼博士的团队开发了一个模型，模拟了最重要的化学、生物和地质过程。研究人员随后确定了奥陶纪末期沉积在地球上的巨大灰烬层如何影响海洋化学、藻类生长和CO2吸收。根据研究结果，沉积的火山岩释放的磷足以引发一系列事件——从海洋肥沃、藻类生长增加、全球变冷和随后的结冰、海洋大部分地区的低氧水平到最终的大规模灭绝开始。
科学家们得出结论，大型火山喷发可在短时间内通过CO2排放使气候变暖，但它们也可以在数百万年的更长时期内引发全球变冷。由于巨大的火山爆发与地球历史上5个最大的灭绝事件中的3个同时发生，包括白垩纪末恐龙从地球上消失等。研究人员认为，他们的研究可能会导致重新审查关于其他大规模灭绝原因的理论。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196929.html

《自然·气候变化》杂志：到2100年北极熊可能几近灭绝(? Sputnik / Valery Melnikov)
据俄罗斯卫星网：加拿大和美国专家发现，到2100年，大多数北极熊亚种将面临灭绝风险。问题在于北极熊猎捕海豹需要浮冰。
生活在加拿大东北岸和格陵兰岛西岸生态区的北极熊已习惯夏季无冰，它们已学会在岸上喂养幼崽，节省体力，等炎热季节过去。而生活在俄罗斯、格陵兰和阿拉斯加北极沿岸地带的北极熊才刚开始遇到这种情况。之前，它们是几乎全年依靠浮冰捕食，但由于全球变暖，这些动物变得极其脆弱。
众所周知，北极熊不吃东西可以存活很长时间，但具体极限值最近才知晓。专家对每个生态区单独进行了极限值确认，结果发现，到2100年，80%的北极熊没有食物的时间将超过生存极限。
研究结果发表在《自然·气候变化》杂志上。据专家计算，到2100年，北极熊可能几近灭绝。
专家不认为北极熊可以适应永久在陆上生活。他们以更新世末期为例。当时，北极熊遍布被冰覆盖的波罗的海，而在全新世变暖后，永冻冰消退，北极熊便从该地区消失了。
相关报道：气候变化或让几乎所有北极熊在2100年消失
据cnBeta：近年来，气候变化已经成为了一个日渐严峻的话题。长期以来的气候变化，已经对地球两极造成了巨大的影响。更糟糕的是，根据近日发表在《自然气候变化》杂志上的一篇新文章，气候变化或让几乎所有北极熊在 2100 年消失。据悉，研究团队对北极海冰的减少、及其对北极熊狩猎习惯的影响展开了持续的观察，从而给北极熊制作了这份“生存时间表”。
据悉，北极熊大部分时间都在北冰洋的海冰上度过，但北极海冰覆盖率的暴跌，已对其生计构成了严重的威胁。
北极熊必须依赖大块的海冰来捕食海豹，以维持生存所需的高脂肪饮食摄入量。但随着栖息地的缩小，它们正面临着日渐严峻的生存斗争。
假定气候变化以当前速度持续下去，那到本世纪末，将几乎没有一头北极熊可以幸存。但即便是现在，世界野生动物基金会也已经将北极熊列为易危物种。
在发表于《自然气候变化》杂志的这项新研究中，多伦多大学的科学家们对海冰覆盖面积的下降和北极熊生存能力的关系展开了前所未有的细致调查，结果描绘出了一幅相当令人感到震惊的画面。
这项研究首先模拟了北极熊在海冰消失后，可在无进食喂养幼崽的情况下生存多长时间。结合气候模型预测的海冰减少，以确定不同北极熊种群的禁食季节有多长。
研究一作 Péter Molnár 表示：“我们先假定北极熊在每次禁食开始前，便已经在体内储存了一定的能量，从而在无食物的情况下生理生存多少天”。
而后研究团队套用了一个模型，以预测海冰流失对大约 80% 的北极熊种群的生存和繁衍将造成怎样的影响。
尽管尚无足够数据来研究剩余 20% 居住在某些岛际通道中的北极熊的生存繁衍风险，但研究人员希望它们遵循着类似的规律。
结果表明，如果气候变化持续下去，那到 2100 年的时候，几乎所有北极熊种群都将面临因海冰减少而导致的生存危机，仅有少数居住的北极高地的种群才可幸免。
Molnár 指出，其挑战在于随着全球继续变暖，北极海冰将继续消失。这意味着各地的北极熊将面临更长的无食物生存期，进而影响健康种群的长期生存和繁衍能力。
相关报道：2100年北极熊或遭生存威胁
据科技日报(张梦然)：英国《自然·气候变化》杂志20日发表的一篇报告称：由于北极海冰随气候变暖不断减少，大部分北极熊亚群或会在2100年遭遇生存威胁。研究人员的模型分析显示，一直依靠海冰来捕食的北极熊，现在失去海冰上岸觅食，但在陆地上，这一物种实际上只能依靠储存的脂肪活下去，而它们能支撑的生存时间已经达到阈值。
由于全球变暖导致海冰减少，大量北极熊被迫到陆地上寻找食物，然而，陆地上食物十分匮乏，找不到食物的北极熊想要生存只能依靠自身的“储备”——脂肪，北极熊群体不得不延长它们的禁食时间。虽然人们已经观察到了这种情况，但此前尚不清楚在成年和幼崽北极熊存活率开始下降前，北极熊能达到的最长禁食极限。
加拿大多伦多大学研究人员皮特·莫尔纳及其同事展开的最新研究，估算了北极熊能够禁食的最长时间，一旦超过这一阈值，幼崽和成年北极熊的存活率就会开始快速下降，而研究结果发现：多个亚群可能已经达到这一阈值。
研究团队此次利用动态能量收支模型，确定了禁食北极熊的能量需求以及会限制存活率的阈值。团队将这些数据与一个能预测未来无冰日的地球系统模型相结合，估算了13个亚群突破阈值的时间，这13个亚群代表了80%的北极熊。
研究人员发现，禁食时间拉长最先威胁到的是幼崽存活率，最后才会影响到独居的成年雌性北极熊。他们还指出，一旦达到这些阈值，之后幼崽和成年北极熊的存活率会一直处于危险中。
研究团队还模拟了高排放情景(RCP8.5，排放情景是一种对潜在辐射活跃的人为温室气体和气溶胶未来可能趋势的各种假设)下的北极熊存活率，发现到2100年，大部分北极地区的北极熊可能都难以为继。不过，在中排放情景(RCP4.5)下，更多的亚群或能挺过本世纪，这也凸显出减缓气候变化以确保北极熊生存的必要性。研究人员同时强调，该研究不排除存在一定局限性，譬如使用了单一气候系统模型，以及缺少多个亚群的能量收支数据。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/5/3197059.html

《自然·通讯》杂志：发现瘦人也患脂肪肝的原因
据科技日报(李山)：近日，德国和英国的科学家合作研究发现，基因RNF43和ZNRF3的缺失或突变会触发一个脂质代谢的调节信号，进而导致肝脏中脂质的积累和炎症。这一研究结果可以解释为什么有的人很瘦，却还是会患有脂肪肝。相关成果发表在《自然·通讯》杂志上。
此前的癌症基因组研究已经将RNF43和ZNRF3确定为在结肠癌和肝癌患者中发生突变的基因。德国马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所梅瑞特谢尔·胡赫博士领导的研究小组，与英国剑桥大学格登研究所的科学家一起研究了这两个基因的变化影响肝病发展的机制，并很好地解释了一个曾经令人困惑的悖论，即在偏瘦和正常体重的个体以及饮食健康的个体中为何会发生脂肪肝。
研究发现，在正常饮食喂养的非肥胖小鼠中，基因RNF43和ZNRF3的缺失或突变会导致肝脏中脂质的积累和炎症。这些遗传变化不仅会导致脂肪堆积增加，还会导致肝细胞的增加。在人类中，这些变化会增加脂肪肝和肝癌等疾病的风险，并缩短患者的预期寿命。
论文第一作者、胡赫研究小组博士后赫曼·贝伦格尔解释说：“借助类器官，我们能够培养仅在这些基因中发生突变的肝细胞，并且我们看到这些基因的缺失触发了一个脂质代谢的调节信号。结果是脂质代谢不再受控制，脂质在肝脏中积聚，进而导致脂肪肝。此外，激活的信号还会导致肝细胞不受控地繁殖。这两种机制共同促进了脂肪肝疾病和癌症的进展。”
科学家们将实验结果与国际癌症基因组联盟公开的患者数据进行了比较。他们检查了肝癌患者中这两种基因发生突变时患者的生存机会，发现具有这些基因突变的患者患有脂肪肝，并且预后更差。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/5/3197273.html

《自然·通讯》杂志：昆虫的翅膀上覆盖着可以通过接触杀死细菌的纳米结构(? Sputnik / Soheil Ghanbarzadeh)
据俄罗斯卫星网：蝉、蜻蜓等一些昆虫的翅膀上覆盖着可以通过接触杀死细菌的纳米结构。英国布里斯托大学新闻中心表示，该校专家弄清了这些结构的杀菌机理。这一发现有助于为医学移植体和生物医学装置研发抗菌表层。研究结果发表于《自然·通讯》杂志。
目前认为，这些结构可以刺穿细菌细胞，使细胞溶解。布里斯托大学专家开展的研究表明，这些结构的“抗菌作用”实际上更加多样，而且取决于昆虫的种类。
他们发现，纳米结构还可以阻止细菌细胞分裂，触发活性氧产生机制，增加氧化应激蛋白数量。同时，“针”会穿透细菌细胞膜，但不总是致其死亡。
这一发现有助于改进覆盖“纳米针”的生物医学材料，提高其抗菌性能。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3197489.html

《自然地球科学》：今天地球上有生命存在实属侥幸
在发表在《自然地球科学》杂志上的文章中称，现在的地球存在实属侥幸，那要得益于有一系列的火山超级爆发以及一个覆盖着整个地球的、大约存在于5.7亿年前的巨大“冰盾”融化。
直到第一批植物和微生物出现之前，地球大气层几乎完全由氮气、二氧化碳、甲烷和其他温室气体组成。仅仅在22亿年前才出现了氧气，当时第一批光合微生物将二氧化碳转化为了氧气。
结果，温室效应的强度和大气层的温度开始减弱，就像今天的科学家认为的那样，大约8.5-6亿年前，地球变成了一个独特的“雪球”。地球上的温度骤降，海洋开始上冻，直到赤道。至于地球是怎样摆脱这个冰冻的，科学家们直到现在还在争论。
与此同时，生命进化史的特殊时期也开始了。当时，在地球最初的海洋中出现了几乎全部现代多细胞生物物种的代表。科学家们估计，5.8亿年前发生的火山爆发就是“启动这一过程的扳机”，也是现在地球上所有生命的“缔造者”。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/7/3197352.html

《自然-地球科学》：科学家记录到大西洋深处发生的“回旋镖地震”的第一个证据
据cnBeta：外媒BGR报道，近日科学家记录了大西洋深处发生的所谓 “回旋镖地震”的第一个证据。这种地震是沿着板块交界地带的断裂带开始的，沿着断裂带向一个方向移动，然后突然反转方向。这种情况几乎从来没有发生过，但当它发生时，断裂的回程会以令人难以置信的速度发生。研究人员最近记录了一次地震的发生。
研究人员希望这些观测结果能够帮助更好地准备预测地震破坏的预警系统和模型。正如研究人员在《自然-地球科学》上发表的一项新研究中报告的那样，2016年大西洋发生的7.1级地震似乎是这些罕见类型的地震之一。该地震是利用水下地震传感器探测到的，它似乎先是向一个方向移动，然后以令人难以置信的速度迅速切换回来，并以相反的方向更加断裂。
“虽然科学家们已经从理论模型中发现这种反转破裂机制是可能的，但我们的新研究为这种神秘的机制在真实断层中发生提供了一些最清晰的证据，”该研究的第一作者Stephen Hicks博士在一份声明中说。“即使断层结构看起来很简单，但地震的发展方式却不简单，这与我们在开始分析数据之前对地震的预期完全相反。”
研究人员认为，这种现象相当罕见，但也正因为如此，它还没有被广泛研究。这种事情可能发生的事实并没有被考虑到预测地震的模型中，当然也没有被计入预警系统和其他旨在保护人们安全的信息网络中。
断裂的“反向传播”被认为与深层断裂有关，这些断裂到达断层的薄弱区域，然后向相反的方向折回。
“我们的研究表明，深层断裂到薄弱的断层段有利于浅层锁定区的更大地震滑移，”研究人员写道。“这突出表明，即使是沿着单一的独特断层区的地震也可能是高度动态的。观察到的反向传播的断裂是罕见的，反向传播的可能性在破裂模拟中基本不存在，在危险评估中也没有考虑到。”
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196905.html

《自然-地球科学》：微生物排出的有毒气体帮助延长地球历史上最严重的大灭绝事件
据cnBeta：发表在《自然-地球科学》上的一项新研究表明，微小的微生物排出的有毒气体帮助导致并延长了地球历史上最严重的大灭绝事件。一般来说，科学家认为西伯利亚火山喷出的温室气体主要推动了大约2.5亿年前二叠纪末期的大灭绝事件。这些气体造成了极端的变暖，这反过来又导致80%的海洋物种以及许多陆地物种灭绝。
直到现在，科学家们还不能确切地解释热量是如何导致这些死亡的。这项由加州大学河滨分校领导的新研究表明，热量加速了微生物的新陈代谢，创造了致命的条件。
加州大学河滨分校地球系统建模师Dominik Hülse说：“在海洋中的氧气被用于分解有机物质后，微生物开始‘呼吸’硫酸盐并产生硫化氢，这种气体闻起来像臭鸡蛋，对动物有毒。”
随着海洋光合作用者--构成食物链基础的微生物和植物--的腐烂，其他微生物迅速消耗了氧气，留给大型生物体的氧气很少。在没有氧气的情况下，微生物消耗了硫酸盐，然后排出有毒的、散发着恶臭的硫化氢，这创造了一个更加极端的条件，称为缺氧环境。这些条件由分解过程中释放的营养物质来维持，促进了更多有机物的生产，这有助于维持这种恶臭的有毒循环。
"我们的研究表明，整个海洋并不是缺氧的。这些条件开始于水柱的较深部分，"Hülse说。"随着温度的升高，光照区变得更大，毒性更强，并沿着水柱向上移动，进入大多数海洋动物生活的陆架环境，使它们中毒。"
不断扩大的光合区可以通过沉积物样本中的化学特征来检测。氧气消耗是一个今天持续存在的问题，并且在未来的气候变化下必然会变得更糟。在洛杉矶县16英里长的多明戈斯海峡等地可以发现缺氧水域，因2021年9月的一场仓库大火将乙醇释放到该海峡。乙醇杀死了海峡中的植被，这些植被腐烂并被微生物所吞噬。然后它们产生了有毒水平的硫化氢。处于恶臭河流呼吸范围内的数千人报告了呕吐、腹泻、头晕、失眠、头痛、打喷嚏和其他症状。
来自古代世界的教训对于理解挑战我们现代海洋和水道的过程可能是重要的。Hülse说：“将古代大灭绝事件叠加到今天的地球上是一种猜测。然而，这项研究确实向我们表明，海洋对大气中更高的二氧化碳浓度的反应可能被低估了。”
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3197002.html

西伯利亚勒拿河边陡峭的寒武纪早期碳酸盐岩地层剖面
据中国科学院南京地质古生物研究所：作为地球上最复杂的生命，动物在大约5.4亿年前的寒武纪早期爆发式出现的观点，被越来越多的化石发现所证实。然而，百年来古生物化石发现却留给我们一个自达尔文以来一直未解的谜题，也就是大家所熟知的“寒武纪大爆发之谜”。即是什么控制着寒武纪大爆发的发生?这是当今演化生物学和地球科学共同关注的重大基础前沿科学问题。
近期，由中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员和英国伦敦大学学院Graham Shields教授领导的中英俄国际合作团队，给这一科学难题提供了新的答案。他们通过对西伯利亚寒武纪早期碳酸盐岩地层的碳、硫同位素研究，揭示了大气和海洋的氧气含量控制着寒武纪大爆发的过程。这一最新研究成果于2019年5月6日在线发表在英国《自然-地球科学》(Nature Geoscience)上，英国利兹大学何天辰博士为第一和通讯作者，朱茂炎和Graham Shields为共同通讯作者。
早在2006年，朱茂炎团队就提出了阶段性辐射和灭绝的寒武纪大爆发过程模型，并发现动物早期演化的阶段性辐射和灭绝过程，与海水碳同位素的异常变化存在耦合关系。但是，这种相关性之间的具体原因和机制一直不明。
俄罗斯西伯利亚是解决这一科学问题的关键地区，因为该地区的寒武纪早期地层剖面不仅化石丰富，更重要的是由一套连续的碳酸盐岩沉积序列构成，记录了该时期全球海水碳同位素的完整演化过程，从而为揭示该时期包括碳、硫同位素等海水化学变化与生物演化过程之间的相关性提供了可靠研究材料。
通过与俄罗斯同行合作，该团队于2008年在西伯利亚开展了野外工作，采集了一套珍贵的寒武纪早期碳酸盐岩地层样品。随后，由来自南京古生物所、南京大学，英国伦敦大学学院、利兹大学、兰卡斯特大学、牛津大学和俄罗斯莫斯科国立大学的科学家组成的中英俄合作团队，在详细的地层学和生物化石多样性演化研究的基础上，对这套样品开展了系统的碳、硫同位素实验分析和数学模型计算，获得了令人兴奋的研究结果。
生物地球化学循环模型计算表明，该地区海水碳、硫同位素在寒武纪早期距今5.24亿年至5.14亿年期间发生了五次同步变化。当海水碳、硫同位素同步偏重(正异常)时，表明有机碳和黄铁矿埋藏量增加，导致氧气产量的快速增加;当海水碳、硫同位素同步偏轻(负异常)时，表明有机碳和黄铁矿埋藏量减少，导致氧气产氧量的减少。碳、硫同位素变化幅度反映了大气和浅海中氧气含量的变化幅度。而距今5.14 亿年之后碳、硫同位素的不同步变化则反映了海水的普遍缺氧。
综合生物地层资料研究表明，在寒武纪早期距今5.24亿年至5.14亿年之间的一千万年时间内，也就是寒武纪大爆发的高峰时期，海水碳和硫同位素值发生的同步波动的次数和幅度，与动物化石多样性变化的次数和幅度在时间上高度吻合。而在距今5.14 亿年之后的大约两百万年间，碳和硫同位素之间的变化则是不同步的，碳同位素保持明显的负异常，硫同位素频繁波动。巧合的是这一时间内发生了全球性寒武纪动物群的大灭绝。
这一研究首次采用定量模型论证了动物的寒武纪大爆发的幕式过程受控于大气和海洋的氧气含量变化，而发生在距今5.14 亿年左右的寒武纪动物群大灭绝事件是海水缺氧造成的。
此外，该研究也从实验方法学上证实，碳酸盐岩中微量硫酸盐硫同位素也可以很好地用于示踪古代海水硫的循环。
该研究得到国家自然科学基金(NSFC)与英国环境研究理事会(NERC)共同资助的中英国际合作重点项目(41661134048)和中科院战略先导专项(B)项目(XDB18000000，XDB26000000)的资助。
论文信息：He, T.*, Zhu, M.*, Mills, B. J.W., Wynn, P. M., Zhuravlev, A. Yu., Tostevin, R., Pogge von Strandmann, P. A. E., Yang, A., Poulton, S. W., Shields, G. A.*, 2019. Possible links between extreme oxygen perturbations and the Cambrian radiation of animals. Nature Geoscience, 10.1038/s41561-019-0357-z
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196992.html

升高的 CO2浓度加上变暖的气温，二者结合的结果是植物消耗的水量增加。 这将导致如这条南卡罗来纳州阿十波河(Ashepoo River)的河流的水量下降。PHOTOGRAPH BY VINCENT J. MUSI, NAT GEO IMAGE COLLECTION
据美国国家地理(撰文：STEPHEN LEAHY 编译：蔡雅铃)：上升的CO2浓度和一个暖化的地球代表植物会长得更大，也有更长的时间把陆地吸干。 这对人类的水源供应而言是个坏消息。
在本世纪结束前，植物可能会消耗掉更多的水，让住在北美、欧洲和中亚的人们能使用的水变少──就算下雨和降雪增加也一样，一份11月初发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)期刊的新研究这样描述。
植物是水循环的主要调节者，影响60%从陆地流往大气的水分。 现在有研究显示，气候变迁是如何经由好几个途径改变着这个重要的循环。
「植物就像是大气的吸管，控制着水如何从陆地流向大气。 」这份研究的主要作者──达特茅斯学院(Dartmouth College)的气候地理学家贾斯丁. 曼金(Justin Mankin)说。
在未来数十年内如果二氧化碳(CO2)的排放量没有大幅减少，到本世纪末，大气的 CO2含量会变成将近2倍，而全球平均温度则会上升摄氏4到6度。 未来的这种更热又充满CO2的环境，就如同把暖气调大后再把 CO2打进温室。 假设没有其他如营养缺乏等因素的限制，可能的结果就是让植物爆发性成长。 不过这样一来，留给人类使用的水会大量减少，曼金在一次访问里说。
气候变迁会从三方面影响植物的生长。 首先，当 CO2浓度上升，植物行光合作用所需的水会变少。 这个影响有充分的数据可证实，过去一直被认为代表会有更多淡水可供给土壤和河川。 然而第二种效应会抵销它：当世界变得较暖，就表示会有更长、更暖的生长季，这让植物有更多时间生长和消耗水，进而旱化土地。
如今研究人员指出了第三种效应：当 CO2浓度升高，它会放大光合作用。 植物在这种较热、富含 CO2的环境里会长得更大、有更多叶片。 这表示下雨时会有更多潮湿的叶片，也创造出更多表面积、发生更多蒸发作用。 计算机仿真显示这种叶面蒸发作用的增加对径流和土壤水分(soil moisture)有很大的影响，曼金说。
曼金的团队共使用16个不同的气候模型，搭配了一些变量的历史数据，包括降雨量、叶面蒸发量、土壤蒸发量、叶面积指数(leaf area index)、土壤水分等，以及其他能更准确复制过去情况的变量。 而未来气候的变量如地表气温和CO2浓度也被加入模型中，以了解它们会如何影响全球水循环。
虽然各地的植物在一个更热、富含 CO2的世界会消耗更多水分，但北部和热带地区预计会有足够的降雨，抵销掉植物成长所增加的用水量，曼金说。
这个研究的精华重点是：升高的CO2浓度和暖化的温度二者合起来的影响是增加植物消耗的水量，而这会导致中纬度地区──包含北美洲、欧洲和中亚等地方的河川与溪流的水量下降。
关于用水量的坏消息
高 CO2浓度对植物的影响是否会增加陆地的可用水量(water availability)，长期以来一直受到讨论，全球知名的水专家、同时也是致力于解决全球水资源问题的太平洋研究所(Pacific Institute)前任所长的彼得. 葛理克(Peter Gleick)说。
「在更准确仿真整体生物量的增加，包括林冠之后，」这个研究得到的是「一个肯定、相反和可说是『坏消息』的结论：上升的 CO2浓度和相关的气候变化会使得可用水量变得更少，而不是改善状况，」没有参与这份研究的葛理克说。 他说这个结果「对美国西部几乎肯定是个坏消息。 」
先前的气候研究已经发现在 CO2排放量维持不变的情况下，美国西南部和中部大平原区(central Great Plains)有高达80%的机率会在2100年前遭遇到一个长达35年或更久的「超级旱灾」(megadrought)。 适度减少排放量也只会将风险降到60%。 而模型预测的超级大旱，还不包含这个新发现提到的植被改变会如何让情况更加恶化，葛理克说。
如今的大气已经有更多 CO2了，气候也更温暖。 来自卫星数据的证据显示过去40年来植被的增加量相当明显，曼金说。 不过他也提到，虽然生长季节也变得愈来愈长，但也很难将地球最近的绿化完全推给气候变迁，因为过去100年间地貌受到太多人为改变了。
CO2浓度节节高升
大气中的 CO2浓度至少在过去80万年中一直介于180到290 ppm之间。 最近的这1万年，CO2则维持在大约280ppm，直到工业革命造成了人类广泛使用煤。
今年9月的量测显示 CO2的浓度是412ppm，这比工业革命前的值高出47%。 上一次 CO2浓度超过400ppm是在1600万到2500万年前，当时的地球以及气候和现在非常不同。
CO2浓度现在正以每年2ppm的速率上升。 若是继续使用煤、天然气和石油，到2100年它的浓度可能会翻倍成560ppm。 仿真显示在那种情况下整个中纬度地区的干旱会发生地更快、持续更久，而且变得更严重──就算在降雨情况正常的时候，曼金说。
水资源缺乏(Water scarcity)如今已是一个重大议题，根据一份2016年的研究，全球有40亿人每年至少一个月面临水资源的严重短缺。 任何关于未来供水减少的消息确实都是噩耗，这点在像美国这样富裕的国家也一样，曼金说，从底特律到西南部，已经有人正面临用水紧迫之苦了。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3197340.html

《自然地球科学》杂志：30亿年前地球曾是一片“水世界” 表面几乎全被海洋覆盖(? 照片 : Roskosmos / Anton Shkaplerov)
据俄罗斯卫星网：《自然地球科学》杂志刊文称，美国科罗拉多大学博尔德分校的科学家分析了古老海域中地壳的样品后得出结论：30亿年前，地球曾是一片“水世界”，地球表面几乎全被海洋覆盖。科学家在一块古老的海洋地壳中发现了典型的化学线索，可以证明地球在某些时候根本没有一片陆地。
科学家在澳大利亚西北部的地质遗址上对一块有32亿年历史的海底进行了深度研究。科学家认为，在地球早期，地球上只存在小岛似的“微大陆”，被海洋分割，杂乱的分布着并勉强露出水面。最有可能形成大陆的理由是地心逐渐冷却下来。
相关报道：32亿年前地球长啥样?到处是水，没一片大陆
据科技日报(刘霞)：32亿年的地球长啥样?据美国趣味科学网站近日报道，新研究表明，那时地球被广阔的海洋覆盖，没有一片大陆。随着板块构造将巨大的岩石块向上推开，突破海面，大陆才随之出现。
大约45亿年前，尘埃与太空岩石间的高速碰撞形成了最初的地球——一个不断冒泡的熔融岩浆球体。随着地球不断旋转，它开始冷却。最终，在一千到一百万年后，不断冷却的岩浆在地壳内形成了第一批矿物晶体。
在新研究中，爱荷华州立大学助理教授本杰明·约翰逊和科罗拉多大学博尔德分校副教授博斯韦尔·维格研究了澳大利亚内陆地区的独特景观。约翰逊说，该地区的岩石保存了可追溯到32亿年前的热液系统，并记录了整个洋壳的情况。
海底保存着不同的氧同位素，随着时间流逝，这些同位素之间的关系可以帮助解读古代海洋温度和全球气候的变化。但是，他们分析100多个沉积物样本后发现了意想不到的情况，在32亿年前，海洋中的氧-18比氧-16多(后者在现代海洋中更常见)。他们的计算机模型表明，在没有大陆的情况下，海洋将携带更多的氧-18。这两个氧同位素之间的比率表明，当时的地球根本没有大陆。
约翰逊说，其他研究人员此前曾提出过这样的想法，即地球曾经被海洋覆盖，但关于在海平面以上能看见多少洋壳，却很难达成共识。他解释说，这一新发现“为海平面以上有多少陆地提供了地质化学方面的限制。”
研究人员表示，新研究也为地球上最早的生命出现在哪里，以及它们如何进化提供了新视角。约翰逊说：“有两个主要的生命起源地：海底热液喷口和陆地上的池塘。如果我们的研究是准确的，那就意味着直到32亿年前的某个时候，在陆地上适合生命生存和繁衍的环境很少或根本没有。”
研究结果在线发表于近日出版的《自然·地球科学》上。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/9/3194050.html

《自然地球科学》杂志：地球10亿年后或会变为无氧状态
据俄罗斯卫星网：日本船桥东邦大学的科学家尾崎和他来自佐治亚理工学院的美国同行克里斯托弗?莱因哈德得出结论，地球大气层未来将失去所有的游离氧。相关研究结果已被发布在《自然地球科学》杂志(Nature Geoscience)上。
科学家们模拟了地球的大气系统，考虑到了地质、生物和气候因素。结果，他们发现，地球的富氧大气可能会再持续10亿年。此后，在几千年后，地球就会变为无氧状态。
科学家称，发生灾难的原因将在于太阳活动的增加，因此，大气中二氧化碳的含量将减少。当这个指标达到临界点时，地球上的光合作用过程将被破坏，氧气就不再进入大气层。
科学家总结称：“生物圈没有时间去适应环境的这种重大变化。现在，原始厌氧微生物的世界是处在人类看不到的暗处，到时它会再度显现出来。
相关报道：地球大气含氧量骤减，未来10亿年大部分物种或将灭绝
据新浪科技：目前，一项最新研究预测称，地球大气含氧量骤减将导致10亿年后大部分物种灭绝消失，来自日本和美国的研究人员依据生物多样性、气候和地质进程，模拟了地球大气如何发生变化。
之前科学家预测大约50亿年后太阳将膨胀，最终会吞噬地球，那时或许是“地球末日”，但最新研究表明，地球末日或许会提前发生!大约10亿年后，地球大气会迅速失去氧气，毕竟富氧大气是地球生命存活的重要特征之一，氧气占空气大约20%，维持生物呼吸。
地球脱氧效应是由于太阳变亮时能通量逐渐增多产生的，地球表面温度将不断升高，光合作用减少，科学家预测，大约10亿年后，脱氧作用将使地球大气变得不适宜生物存活、富含甲烷成分，这不禁让人们想起了早期地球的状况，预计11亿年后，地球大气氧气含量将下降至当前氧气含量的1%，地球大部分生物将走向灭绝之路。
他们指出，这种灭绝命运将发生在所谓的“潮湿温室条件”到来之前，在这种条件下，水分将不可逆转地从地球大气层向外释放。研究结果表明，大气中的氧气并非宜居行星永久存在的物质，这将对我们在其他星球上寻找生命具有重要意义。
据悉，2.4亿年前，地球大气中富含甲烷、氮、水蒸汽和惰性气体氖，但缺乏游离氧，这是地质学家所提及的“大氧化事件”状况，在此期间，生活在海洋中的蓝藻细菌开始通过光合作用产生大量氧气，从而根本上改变地球大气成分构成。当时大量氧气的流入对支持多细胞生物铺平了道路，尽管期间也带来了一定的代价——许多厌氧菌死亡，这被认为是地球上第一次大规模物种灭绝。
这项最新研究表明，未来地球大气的发展趋势可能转变为另一个方向——厌氧菌可能再次回到地球。研究人员指出，我们发现未来出现的脱氧是太阳通量增加的必然结果，脱氧发生的精确时间是由地幔和海洋-大气-地壳系统之间的还原能量交换通量调节实现的。行星的碳酸盐-硅酸盐循环将倾向于最终导致二氧化碳有限的生物圈快速大气脱氧。
大气氧合作用通常被认为是地球目前生物圈、植物和光合作用活动的标志，因此，按照该逻辑我们应该在寻找外星生命的过程中寻找类似的含氧世界。
然而，从一个假设的外星观测者角度来看，这些发现表明，探测地球大气氧气可能只需研究地球存在时间的十分之二到三。
研究人员认为，如果该理论也适用于其他行星，我们可能需要调整宇宙其他星球寻找生命的搜索思路，从而可寻找到更多的生物特征，即表明在行星富氧期之外存在生命的迹象。这项最新研究报告发表在近期出版的《自然地球科学》杂志上。
费米悖论隐喻地球终将走向灭亡
费米悖论认为，银河系大约有2000亿至4000亿颗恒星，以及至少1000亿颗行星，但为什么没有外星生命迹象呢?这个矛盾观点的提出者是意大利物理学家恩里科·费米，他于1950年提出该理论。
费米认为，尽管宇宙浩瀚无际，但至今仍未探测到一个外星信号或者“人造建筑”，这太不寻常了。他得出结论称，宇宙肯定存在某个神秘障碍因素，限制了高等智慧、有自我意识、技术先进的地外文明。
有时这种障碍因素被称为“伟大的过滤器”，科学家提出，如果阻止其他星球殖民的主要障碍未发生在过去，那么阻止人类到达其他星球的障碍一定会出现在未来。
布莱恩·考克斯教授认为，一个高等文明征服其他星球的科学和工程的进步，最终会导致它走向毁灭。他说：“费米悖论的一个解决方案是，管理一个有能力自我毁灭的世界是不可能的，而是需要全球协作来防止该情况的发生。科学和工程的发展可能不可避免地超出政治集团的发展，从而可能导致灾难。”
对费米悖论的其他可能解释包括：宇宙中没有其他高等智慧物种出现，或许可能存在某些外星物种，但地球通信技术未达到一定的先进等级，无法探测它们，与它们交流沟通。
一些人认为，地外高等智慧文明之间距离太大，不可能存在任何形式的双向交流。如果两颗星球相隔几千光年，在两颗星球智慧生命建立对话之前，其中一个或者两个文明均已灭绝消失。所谓的“动物园假说”是指存在地外高等智慧外星生命，但故意避免与地球上的生命产生任何接触，让其自然进化。
参考资料：https://www.donews.com/news/detail/7/3197374.html