加拉帕戈斯鸬鹚如何丧失飞行能力,澳专家组呼吁设定清洁能源目标

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研究揭示猫“征服”全球过程

澳专家组呼吁设定清洁能源目标

加拉帕戈斯鸬鹚如何丧失飞行能力

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一个国际研究小组近日报告说,2016年1月西南极地区发生了暖空气导致积雪大面积消融的现象,这可能是当时强烈的厄尔尼诺事件所致。

本报讯
猫早在征服互联网世界之前就已经征服了古代世界。相关成果6月19日发表于《自然—生态与演化》。

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云顶集团官网,云顶,美国俄亥俄州立大学等机构的科学家在新一期英国《自然—通讯》杂志上指出,这次融雪持续时间超过两个星期,影响了近80万平方公里的区域。新研究是首次记录到暖空气导致冰盖表面积雪大面积消融,有助于全面理解气候变暖对南极冰盖的影响。

云顶娱乐官方网站,云顶集团4008线路检测,研究人员分析了200多只猫的DNA,这些DNA的时间跨度达9000年,来自包括中石器时代的罗马尼亚到20世纪安哥拉在内的世界各地。分析结果揭示了猫从新石器时代起的扩散情况、近东及埃及种群对家猫基因库的贡献,以及中世纪虎斑猫的起源。

云顶娱乐,新提议的澳大利亚清洁能源目标旨在减少煤炭发电厂的废气排放。图片来源:CSIRO/Wikimedia
Commons

加拉帕戈斯鸬鹚 图片来源:yahoo.com

2015年年底,研究人员在西南极设置了科研仪器,观察天空中的云对地表积雪所受阳光辐射的影响,当时正值南极洲的暖季。2016年1月,他们注意到气温异常升高,随即用卫星进行观测。

猫的驯化时间相对晚于狗,与人类共同生活了几千年后才开始被驯化。人类驯化猫最有可能的原因是猫能捕捉农业害兽,与人类存在互利关系。巴黎法国科学研究中心及巴黎第七大学的Eva-Maria
Geigl及同事收集了不同历史时期的猫的遗骸,包括埃及猫木乃伊和现代非洲野猫,并对它们进行了DNA测序。

一个由澳大利亚首席科学家领衔的专家组呼吁政府设定清洁能源目标,以减少来自发电厂的废气排放,而这将帮助该国实现其在《巴黎气候协定》中的承诺。尽管任何目标都可被视为朝着解决该国废气排放政策不力迈出了令人欢迎的一步,但很多人担心该专家组会将标准设置得过低。

位于加拉帕戈斯群岛最西端的费尔南迪纳岛是一片处于原始状态的区域。它还经常被使其水域沸腾的熔岩流淹没。不过,这并未阻止一种奇怪的鸟类在费尔南迪纳岛安家:全世界唯一一种不会飞行的鸬鹚。如今,一项最新研究通过患有各种罕见骨骼疾病的人类同样拥有的几十个异常基因,就这种有着短粗翅膀的海鸟如何失去飞行能力提出了解释。

微波波段的卫星图像显示,西南极近80万平方公里的冰盖表面呈现冰雪与水混合的状态,包括南极最大冰架——罗斯冰架的大部分区域。

他们发现有两个主要谱系对当今的家猫产生了贡献。一个是IV-A,首先出现在亚洲西南部,后在公元前4400年左右扩散至欧洲。另一个是IV-C,这是一支在埃及占优势地位的非洲猫谱系,埃及猫木乃伊主要都来自它们。作者发现,IV-C谱系在公元前1000年沿贸易路线(可能是因为商船需要猫来控制啮齿类动物)在地中海地区扩散开来。这些外来猫抵达这些地区后,与当地的家猫或野猫产生了杂交。作者指出,令人惊讶的是,与虎斑猫斑点相关的隐性基因突变在中世纪才出现:首先出现在亚洲西南部,之后扩散至整个欧洲和非洲。作者认为,这表明最早的猫的驯化可能集中于行为性状而非美观性状。

上述建议来自一个由墨尔本莫纳什大学前校长、神经科学家Alan
Finkel领导的5人专家组。根据提议的方案,如果发电厂产生同其碳排放低于特定门槛多少成比例的清洁电力,便将获得证书。诸如太阳能和风能发电等技术将受益最大,但利用天然气和煤炭且配套碳捕获和储存技术的发电厂也能获得证书。随后,电力零售商将不得不购买足够的证书来证明它们售出的电力中有一定比例来自低排放源。

对于大多数鸟类来说,不会飞是一个严重问题。不过,正如查尔斯:达尔文在其著名的加拉帕戈斯群岛之行中所推断的,隔离会让具有这种表面看上去是劣势的物种生存壮大。对于现代科学家来说,最大的问题在于诸如不会飞行的鸬鹚等动物起初是如何变成这个样子的。和5000余万年前便进化成不会飞行状态的企鹅、鸵鸟、鹬舵、鸸鹋不同,加拉帕戈斯群岛鸬鹚仅在200万年前才同会翱翔的近亲“背道而驰”。这种年代更近的分离意味着,将在高空飞行的鸬鹚和在陆地行走的笨拙近亲区分开来的遗传变异相对较少。

融雪事件发生时,2015-2016年的厄尔尼诺事件正处在巅峰期,研究人员认为这不是偶然。厄尔尼诺是太平洋赤道海域海水大范围异常升温的现象,它引发的海流和大气变化倾向于把暖空气推向南极。

《中国科学报》 (2017-06-19 第2版 国际)

报告建议,应当设置清洁能源目标,从而使电力行业的碳排放到2030年比2005年减少28%,并且到2070年进一步降至一个尚待确认的水平。报告并未为生产期间产生的碳排放量以及向消费者提供的清洁能源比例设置门槛。这些可能将由政府来设定。

美国加州大学洛杉矶分校遗传学家Leonid
Kruglyak在寻访了加拉帕戈斯群岛后,开始研究不会飞行的鸬鹚是如何进化的。由于Kruglyak并未找到和这种体型巨大的鸟类相关的确凿研究,因此他着手测序鸬鹚的DNA。利用的样本来自密苏里大学生态学家Patricia
Parker的实验室以及圣路易斯动物园。Parker和她的团队在加拉帕戈斯群岛上呆了好几年,睡在户外,利用改装的渔船开展工作,最终从该岛上的动物中收集了2万余份血液样本。随后,Kruglyak团队将加拉帕戈斯群岛鸬鹚的DNA同其他3种相关鸟类——双冠鸬鹚、新热带区鸬鹚和海鸬鹚的DNA进行了比对。

《中国科学报》 (2017-06-19 第2版 国际)

该计划是关于澳大利亚电力市场安全前景报告的一部分,在环保人士中引起了不同的评论。“虽然新的建议向前迈出了一步,但还需要做更多事情来减少澳大利亚最大污染源——电力行业的废气排放。”由悉尼气候委员会首席执行官Amanda
McKenzie发布的一份声明称。

由于很多发育基因承担了多重角色,因此Kruglyak团队推断,导致鸬鹚不会飞行的遗传因素不可能在造成致命性后果的蛋白突变中找到。相反,他们开始在被称为非编码区的基因之间大量的DNA片段中寻找不规则形态,以期发现关于相同基因可能如何受到不同调控的线索。

格里菲斯大学能源政策专家Ian
Lowe对设置清洁能源目标的必要性表示支持,但对过渡到清洁能源的时间表感到失望。“从根本上说,这些建议将会使那些老的煤炭发电厂继续运行几十年。”Lowe表示。

不过,这一比对并未产生结果。因此,他们又重新转向编码区——产生蛋白的基因,以寻找可能改变蛋白正常运转能力的突变。他们在加拉帕戈斯群岛鸬鹚中发现了约几十个突变基因。研究已证实,这些基因会在人类中引发被称为纤毛类疾病的罕见骨骼疾病。该疾病通常的特征是颅骨畸形、四肢过短、胸腔较小。由于加拉帕戈斯群岛鸬鹚拥有较短的翅膀和小到不正常的胸骨,因此研究人员怀疑,这种关联是明显的。他们在日前出版的《科学》杂志上报告了这一发现。

其他人认为,澳大利亚已承诺到2030年将所有温室气体排放量比2005年减少28%。为实现这一目标,“电力行业可以而且需要实现更大份额的减排。”澳大利亚国立大学能源经济学家Frank
Jotzo表示。ANU可持续能源专家Matthew
Stocks则希望新的报告通过设置刺激能源基础设施投资的明确政策,“将能源政策同政治独立开来”。

人类所患的纤毛类疾病源自影响纤毛的基因突变。此类纤毛是像头发一样的延长物,被用于在控制脊椎动物发育的细胞间传递化学信息。当这些信号失去平衡,身体会以一种可见的异常方式生长。Sensenbrenner综合征便是一个例子。这是一种罕见疾病,据报道只有几十名患者,特征是头骨变长、四肢和手指短小、胸腔狭窄且存在呼吸系统问题。同Sensenbrenner综合征相关的Ift122基因,在加拉帕戈斯群岛鸬鹚体内发生了类似突变。另一个负责纤毛产生的Cux1基因似乎在鸬鹚长出笨拙的翅膀上发挥了一定作用。

接下来,研究人员将Ift122和Cux1付诸试验。他们把突变的Ift122基因插到利用纤毛探测周围环境的土壤蛔虫体内。和正常的同类相比,由于纤毛功能失灵,发生突变的蠕虫结成一团,而不是分散在培养皿环境中。当他们把来自鸬鹚的Cux1基因插入在培养皿中生长且产生软骨的小鼠细胞中,这些细胞出现了发育不良。

不过,Kruglyak表示,这些基因同不会飞行之间的关联仍是一个假设。“理想的试验是让一只加拉帕戈斯群岛鸬鹚会飞行或者让另一只鸬鹚无法飞行。”Kruglyak说,有一天这或许能通过像CRISPR基因编辑一样的工具实现。“随着技术不断改善,我们可以测试鸟类体内的这些基因突变并且观察翅膀的发育情况。”

“这项研究很重要且激动人心,因为它为不能飞行可能是如何进化出来的提供给了一种新机制。”蒙大拿大学生物学家Natalie
Wright表示,大多数研究人员怀疑,导致鸟类在向成年过渡时仍保留了幼年特征的改变造成了飞行能力的丧失。加拉帕戈斯群岛鸬鹚——笨拙的翅膀使其像一只过度生长的幼鸟——便是一个绝佳例子。

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