物種上下求索以避暑熱
研究人員說,在熱帶地區,許多物種如果缺乏一個可以遷往的較為涼爽的地方的話,它們不久將面臨全球氣候變暖帶來的種群數下降及滅絕局面。這些地球上的熱帶地區對物種來說是一種獨特的挑戰,因為緯度方向的遷徙(向東或向西)并不能給它們提供足夠的救助。這些物種必須將其活動范圍向高處遷移才能躲避暑熱。Robert Colwell及其同事分析了熱帶的植物、昆蟲和真菌等1902個物種的數據并得出結論:低地的物種種群數不久即會出現生物多元性和物種豐富程度的下降,這是因為還沒有什么已經適應了較高溫度的物種源可以取代那些因氣溫變暖而被驅往更高海拔的物種。在此期間,研究人員提出,較高海拔的物種當面臨向更高海拔攀登的空間已不復存在的時候,它們將會同時面臨“山頂滅絕”的處境。
此外,一項新調查顯示,在Yosemite National Park內的小型哺乳動物經過氣溫變暖的一個世紀之后,其活動范圍發生了重大改變。某些生活在高海拔地區的哺乳動物如高山金花鼠的活動范圍已經縮小,而生活在低海拔地區的動物如巢鼠則已經將其活動范圍擴大到了較高的海拔地區。Craig Moritz及其同僚說,氣候變暖也攪亂了其他生活在中等海拔和高海拔地區的哺乳動物群落。為了證明這些變化,研究人員將他們的調查數據與20世紀初由Joseph Grinnell收集的在Yosemite的大量的數據組進行了比較。Joseph Grinnell是一位田野生物學家,他的工作導致了“生態位”概念的問世。盡管物種的活動范圍出現了顯著的波動,Yosemite在過去100年中一直維持著小型哺乳動物物種的多樣性。Moritz及其同僚提出,受到公園保護的廣大地區可能因為允許哺乳動物隨著氣候變化而遷往新的海拔高度從而保持了這動物的多樣性。
更安全的干細胞來源
研究人員說,誘導的全能干細胞(iPS細胞)可以無須將病毒整合到小鼠的基因組中而從小鼠的胚胎細胞中產生,而所生產的iPS細胞擁有胚胎干細胞所具有的許多特性。這一發現代表了人們在研究病人特異性細胞和相關疾病,以及在未來再生醫學和其他臨床方面應用iPS細胞技術上向前邁出了重要的一步。Keisuke Okita及其同事繞過了病毒整合這一部分(這一部分常常會在動物模型中引起腫瘤),而是應用一種質粒轉染的新方法來產生小鼠iPS細胞。研究人員說,盡管他們的結果代表研究向前邁出了一大步,但相對于早先應用逆轉錄病毒載體的方法,其效率要低得多。另外,用這種方法生產人類的iPS細胞還需要做許多工作。
再現火山爆發
研究人員說,最近的實驗成功地再現了火山爆發時相應的情況,這一成功有助于改善對火山爆發的預測方法。Philip Benson及其同事將意大利Mount Etna火山的巖石在迅猛的情況下變形,并用一批特別的換能器對破碎巖石的小規模的地震信號(或稱“聲發射”)進行精微監控。這些超靈敏的換能器記錄到許多低頻活動,類似那些在某火山爆發前一刻所探查到的活動。研究人員判定這些低頻活動的來源是由流體(水、蒸汽、氣體或巖漿)快速通過玄武巖細小的裂縫和斷層時所造成的。Benson及其同事接著發現,他們的這些來自小規模實驗室模擬的數據可以按比例放大,使其與自然界的火山事件具有關聯性,即在他們實驗室中的50毫米長的裂縫相當于自然界中大約200米長的斷層。他們的結果支持先前存在的證據,即低頻現象是由巖石中的流體相互作用產生的,這也許可以在將來用于幫助人們預測火山爆發。在一篇Perspective中,Luigi Burlini 和 Giulio Di Toro解釋了為什么這些發現對預測火山爆發提供了如此好的一個模型。
(本欄目文章由美國科學促進會獨家提供)