8月15日外媒科學網站摘要:科學家們提出建立“月球方舟”

8月15日(星期四)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

地質學最大的謎團:板塊構造何時開始重塑地球?

由於地球地殼被分成了不斷移動的構造板塊,地球頻繁發生地震。板塊構造的力量幾乎決定了從氣候到生命進化的一切。

儘管地球板塊構造極爲重要,其確切的起始時間卻仍然是一個未解之謎。21世紀初以來,地質學家一直在蒐集數據,試圖解答板塊構造的起始時間和方式。這些研究產生了許多常常相互矛盾的結果。

然而,過去十年裡,科學家逐漸形成了一個共識。大約在30億年前,地殼構造發生了關鍵性的轉變:衆多證據顯示,那時的構造活動發生了深遠的變化。例如,2016年的一項研究發現地殼的組成在大約30億年前開始發生改變。

其他研究指出,地殼的轉變甚至可能發生在更早的時期。一些研究表明,早在30億年前甚至38億年前,地球就存在了俯衝作用。但關於這種早期俯衝的範圍,學界仍有較大爭議。

有研究通過模擬撞擊顯示,某些俯衝可能是由隕石撞擊引發的。2022年對太古宙大陸地殼的研究得出結論,至少在27億年前,俯衝作用僅是局部的。

相比之下,真正的板塊構造應是全球性的並且持續發生的。研究人員指出,這方面的確鑿證據大約在22億年前纔出現。當時,被稱爲努納或哥倫比亞的古老超大陸正在形成,這反映了一個全球性的過程。

即便如此,該系統之後仍在不斷演變。藍片岩這類只有在俯衝的岩石密度大且溫度低時才能形成並沉入地幔深處的岩石,出現在大約8億年前的岩石記錄中,這使一些研究人員認爲,直到那時地球的現代板塊構造才真正開始。

《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)

科學家們提出建立“月球方舟”:儲存地球瀕危物種的細胞

隨着越來越多的物種瀕臨滅絕,科學家們一直在收集動物、植物及其他生物的樣本,並將它們儲存在全球各地的生物庫中。但氣候變化、環境災難和戰爭的威脅使這些現代的諾亞方舟面臨風險。爲此,一羣研究人員正在探索在月球上建造一個此類方舟的可能性。

位於月球南極永久陰影區的生物儲存庫可能比地球上的任何生物儲存庫都要穩定。美國史密森尼國家動物園和保護生物學研究所的科學家瑪麗·海格多恩(Mary Hagedorn)及其團隊最近在《生物科學》( BioScience)雜誌上報告,這些區域的溫度通常保持在零下196攝氏度左右,適合長期儲存大多數動物細胞。

該團隊的靈感來源於挪威斯瓦爾巴羣島的全球種子庫,該庫利用北極低溫保存了來自世界各地的數百萬種子。然而,2017年,融化的永久凍土淹沒了該庫,使其珍貴的種子面臨風險。這一事件及其他類似事件凸顯了制定備份計劃的重要性。

幾年後,另一團隊提出了在月球表面下的熔岩管中建造一個月球方舟的提議,但這需要太陽能冷卻系統;一旦電力供應中斷,樣本將遭到破壞。海格多恩的團隊認爲,在月球永久冰凍的陰影區,月球方舟無需能源或持續的人工維護。

新提案面臨的挑戰包括如何處理輻射和微重力對樣本的長期影響。海格多恩及其同事正在設計防輻射的樣品儲存容器,下一步計劃在未來的月球任務中測試這些原型。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、 麪包是如何幫助文明產生的:麪包用小麥成爲全球主導作物的秘訣

一項國際重要研究揭示了麪包用小麥如何在幫助古代文明轉型的過程中,成爲當今全球80億人口的主要糧食作物。這項研究由“開放野生小麥聯盟(OWWC)”的研究機構進行,成果發表在《自然》(Nature)雜誌上。研究指出,麪包用小麥的成功秘訣在於一種名爲粗山羊草(Aegilops tauschii)的野草的遺傳多樣性。

麪包用小麥是三種野草雜交而成的,包含A、B和D三個基因組,這三種野草構成了一個複雜的植物體系。大約在八千到一萬一千年前,粗山羊草這種不起眼的野草在裡海南岸與早期種植的麪食小麥雜交,爲麪包用小麥提供了D基因組。

這場偶然的雜交催生了一場農業革命。麪包用小麥的種植迅速擴展到新的氣候和土壤條件下,受到農民的熱烈歡迎。它高含量的麩質讓麪糰更加富有彈性,可以製作出結構更佳的麪包。

研究者強調,若非這種遺傳多樣性帶來的基因活力,麪包用小麥或許不會成爲今天在全球如此廣泛種植的主導作物。正是這種適應性,讓麪包用小麥能夠成爲全球農業的支柱。

2、與工作有關壓力會增加心律失常風險

根據《美國心臟協會雜誌》(Journal of the American Heart Association)上發佈的一項最新研究,由工作壓力及努力與回報之間不平衡引起的工作壓力可能增加患房顫的風險。

房顫(AFib)是最常見的心律失常類型,可導致中風、心力衰竭等心血管併發症。據美國心臟協會2024年的數據,預計到2030年,美國將有超過1200萬人患有房顫。

以往的研究已將高工作壓力與冠心病風險增加聯繫起來。這項研究首次檢查了工作中的心理社會壓力對房顫的不利影響。

研究團隊分析了加拿大近6000名從事白領工作的成年人的醫療記錄,並進行了18年的跟蹤調查。分析結果顯示,自述工作壓力大的員工患房顫的風險比未感受壓力的員工高83%;而那些感受到努力與回報不平衡的員工,患病風險比其他員工高44%。同時感受到高工作壓力和努力-回報不平衡的員工,其房顫風險增加了97%。

該研究的侷限在於,參與者都是白領,包括經理、專業人員和辦公室工作人員,因此結果可能不適用於其他工種或其他國家的員工。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、“幾乎沒有價值”——研究發現噴霧殺蟲劑無法控制蟑螂

一項新的研究表明,滯留型殺蟲劑對於控制蟑螂幾乎無效。這種殺蟲劑設計用於噴灑在蟑螂可能出現的表面,以便蟑螂在通過時接觸到有毒成分。然而,美國肯塔基大學和奧本大學的研究人員在實驗室測試中發現,這些殺蟲劑對德國小蠊的效果非常有限。

德國小蠊是全球家庭和建築中最常見的害蟲之一,以其繁殖迅速和對多種常見殺蟲劑產生抗性而著稱。

研究發現,使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑的液體和氣溶膠噴霧劑,當德國小蠊暴露在噴霧劑表面30分鐘的情況下,殺滅率不到20%的。即使蟑螂被限制在噴霧劑表面上,大多數產品也需要8到24小時才能殺死蟑螂,有些甚至需要5天。這項研究發表在最近的《經濟昆蟲學雜誌》(Journal of Economic Entomology)上,研究人員在德國小蠊身上測試了這種噴霧劑,這些蟑螂是從現實世界蟑螂出沒地方中收集的。之前的研究表明,這些昆蟲已經進化出了對擬除蟲菊酯的抗性。

研究人員指出,雖然控制蟑螂可能具有挑戰性,但是通過採取一定措施,仍然可以有效實現。不過,這通常需要投入大量時間和高昂的成本。他們特別提到,德國小蠊普遍對擬除蟲菊酯類殺蟲劑具有抗藥性,這是控制這種害蟲時面臨的一個主要難題。

2、氣候變化可能以驚人方式使土壤毒性更大

《關於汞的水俁公約》(簡稱《水俁公約》)自2017年生效以來,旨在幫助控制汞排放和限制全球範圍內的汞暴露。然而,一項關於土壤中汞含量的新研究指出,由於氣候變化可能導致的植物生長增加,土壤中的汞含量可能會增加得更多,這表明《水俁公約》的規定可能需要進一步完善。

這項研究發表在美國化學學會的《環境科學與技術》(Environmental Science & Technology)雜誌上。研究由北京大學城市與環境學院的王學軍教授及其團隊進行,他們開發了一個更準確的全球土壤汞水平模型,該模型考慮了氣候變化的影響。

模型發現,地球最上層約1米厚的土壤中儲存的汞總量約爲470萬噸,這個數字是以前估計的兩倍。研究還發現,在植被密集的地區,如熱帶低緯度地區,汞含量最高,而在永久凍土和人口密集地區,汞含量也較高。相反,如灌木叢或草地等裸地的土壤汞含量相對較低。

預測表明,隨着全球氣溫升高,植被的生長將得到促進,這反過來可能會增加土壤中的汞含量。這種共生效應可能會超過當前的全球控制計劃所能實現的減排效果。

這項研究強調了對汞和二氧化碳排放進行更嚴格、長期和同時控制的必要性。(劉春)