《科学家揭示了亚热带森林中物种共存的奥秘》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2019-11-06
  •  中国科学家发现了调节亚热带森林物种共存的机制,为这些地区的生态系统恢复提供了参考。该研究由中国科学院植物研究所领导,研究人员花费了十多年的时间,在中国东部沿海浙江省一个24公顷的试验区中监测了100种和25000种木本植物幼苗。他们从34种树的322棵树的根部附近收集了土壤,并对样品中的真菌DNA进行了测序。结果揭示了不同功能性土壤真菌在驱动亚热带森林生物多样性中的作用。该研究首次发现树木的种内相互作用是由有害病原真菌和有益菌根真菌共同决定的,为树木多样性分析提供了新的模型。

相关报告
  • 《科学家们揭示为何飓风屡屡放过美国》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:罗维
    • 发布时间:2017-01-17
    • 最近,一篇《Nature》上的文章解释了一个几乎不可能发生的现象——持续阻止飓风登陆的“保护墙”。在大西洋沿岸,存在偏低的海洋温度以及能使风快速改变速度和方向的垂直风切变。研究显示,在上述条件下强飓风会逐渐减速。 近些年来,人为因素导致的气候变化也使得全球海平面温度有所上升。然而,这种变化并不是均衡地影响每一个地区。大西洋中部的温度急剧上升导致了飓风的形成,而大西洋沿岸的温度还是保持在一个比较低的情况下。大洋中部高的海平面温度将使得该区域飓风数量明显增多,就如同气候变暖对全球降水格局的影响一样。这些飓风大多严重袭击了加勒比海岛们,却让美国毫发无伤(比如2016年的马太飓风)。上一次袭击美国的三级飓风或者保持风速至少在111英里每小时的飓风还是2005年的威尔玛飓风。 正如美国国家海洋与大气研究中心(NOAA)研究人员,也是此次发表文章作者詹姆斯?科辛所说的,“当大自然母亲在热带形成更多飓风的时候,她也会试图关上它们靠近美国沿岸的那扇门”,靠近美国沿岸的强飓风正是被这道门拒之门外。科辛说,此次最新被揭示的这一现象对美国来说无疑是好事,但可能并非永久性现象。北大西洋的气候十几年就会发生变化,这意味着保护着美国的低海平面温度和垂向风乱流很容易消失。随着全球变暖的进一步加剧对海洋的深入影响,可能会有更多登陆的飓风袭击美国沿岸地区。 (罗维 编辑)
  • 《太空黄瓜实验揭示植物生存奥秘》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:田儒雅
    • 发布时间:2017-11-24
    • 植物是求生专家,可通过控制根的生长方向来充分利用周边资源;也可以利用特殊细胞探测重力,调节生长素(又称荷尔蒙)在体内的分布,刺激自身和重要部位的生长发育。然而最大的问题在于弄清这些生长素在细胞层面传输的机理。为了研究这一问题,日本研究人员检测了黄瓜幼苗在国际空间站这种极弱重力(或称“微重力”)条件下的发芽情况 。 之所以选择黄瓜作为实验对象,是因为黄瓜和其他诸如甜瓜、南瓜、西葫芦等“葫芦科”幼苗一样,都有特殊突状物,即胚栓(Pegs)。胚栓的形成受重力影响。植物生长早期形成的“胚栓”可以帮助幼苗从坚硬的种皮中剥离开来,并在幼苗生根的时候像锚一样将其固定在土壤中。 日本东北大学 生命科学研究院(Tohoku University's Graduate School of Life Sciences)所属宇宙环境适应生态实验室(the Space and Adaption Biology Laboratory)成员高桥秀幸(Hideyuki Takahashi)介绍道,把发芽之前的种子竖放、胚根朝下,或者让种子在微重力的条件下生长,胚栓都会长在侧面。但是如果把种子平放,朝上的胚栓会受重力影响,生长放缓。 据《自然微重力》 (Nature Microgravity)期刊报道,高桥秀幸及其团队的最新研究利用了国际空间站培育出的黄瓜样本。该团队指出,CsPIN1重力敏感型蛋白质是上述过程的主要影响因素。先前的地球实验已经指出,这类蛋白质具有促进生长素运输的作用。 为开展进一步研究,研究人员把黄瓜种子装入特殊设计的罐子中,送入空间站。容器当中的吸水泡沫塑料已充分灌溉,正在出芽的幼苗就种在细胞生物实验设备的微重力隔间中,培养24小时。一组黄瓜幼苗保持微重力,另一组额外施加了两个小时的1g离心力作为重力刺激。 实验过程中面临的重大挑战是必须找到合适的固定剂 将空间站出芽的幼苗“冻结”,以便将样本带回地球仔细研究。因为空间站的安全条例禁止使用由乙醇、氯仿和冰醋酸合成的标准固定剂。经研究测试之后,科学家开发出了另一种替代品,该制剂由冰醋酸、乙醇和蒸馏水混合而成。 日本研究人员再次拿到黄瓜幼苗后,便用染色技术精确标记了由重力刺激造成的细胞活动变化情况。通过使用显微镜检查幼苗的横切面,科学家发现蛋白质CsPIN1(在染色过程中被标记)受重力影响后发生重新分布。具体而言,蛋白质位置的变动基本发生在黄瓜幼苗的根茎过渡区(Transition Zone)当中,而过渡区正是“胚栓”生长的区域。除此之外,蛋白质位置的变动也刺激了细胞管的形成,使生长素得以从过渡区的一侧输送到另一侧。 高桥补充道,“这样的结果说明了植物生长素水平受重力影响而降低的原因,从而解释了为何水平放置的黄瓜幼苗,其上部胚栓生长受到抑制。”简言之,这些发现揭示了种子的生长机理,种子可以根据自身朝向及重力因素控制“胚栓”的生长,从而大幅提升自身的存活率。这项研究将有助于人类进一步了解植物的生命原理。 (编译 田儒雅)