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《自然》及子刊综览

2019-08-08 中国科学报 冯维维
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  《自然》

  气候变化和过度捕捞影响鱼体内毒素累积

  《自然》8月8日在线发表的一项研究指出,海洋暖化以及过度捕捞导致的食性转变可能会使一部分人类可食用鱼类体内的甲基汞含量增加,尽管自上世纪90年代末以来,海水中的毒素浓度已经有所下降。

  海产品是许多人群的营养来源,但鱼类也是神经毒素甲基汞暴露的一大来源。为了降低甲基汞暴露风险,减少人为汞排放的全球条约(《水俣公约》)已于2017年生效。然而,这些全球目标在制定时,并未考虑海洋生态系统的持续变化可能会对人类经常食用鱼类,如鳕鱼和金枪鱼体内的甲基汞累积产生哪些影响。

  为了研究海水升温和过度捕捞对鱼体内甲基汞含量的影响,美国哈佛大学的Amina Schartup、Elsie Sunderland和同事分析了大西洋西北部缅因湾超过30年的生态系统、沉积物和海水中甲基汞含量的数据。分析显示,从上世纪70年代到本世纪前10年,大西洋鳕鱼组织中的甲基汞含量升高了23%。研究者把这种变化归因于过度捕捞造成的食性转变——过度捕捞让鳕鱼对大型鲱鱼和龙虾这类猎物的依赖度上升,而它们比鳕鱼在70年代的捕食对象的甲基汞含量更高。

  研究者还分析了近期海水温度变化对大西洋蓝鳍金枪鱼体内甲基汞累积的影响。研究发现,海水温度从1969年的低点逐渐上升,可能导致了大西洋蓝鳍金枪鱼体内甲基汞含量升高了约56%。虽然此前认为海水温度升高与某些鱼体内的甲基汞含量上升相关,但对于野生鱼类的具体影响程度一直不甚了解。

  据报道,全球汞排放已趋于平稳;但该研究表明,海洋暖化和捕捞行为也会对鱼体内的汞含量变化起到一定作用。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1468-9

  《自然—人类行为》

  玛雅发生战争的时间早于预期

  《自然—人类行为》8月5日在线发表的一篇论文描述了玛雅低地的极端战争证据,战争发生于一个社会繁荣和艺术水准均达到鼎盛的时期。研究表明,玛雅出现对城市造成巨大破坏的暴力战争的时间远比之前认为的更早。

  古典期(公元250~950年)的玛雅战争一向被看作是仪式性的,且规模不大。但对于古典期末期(公元800~950年)的暴力战争证据,学者一直认为是战争的不断扩张推动了玛雅文明走向崩溃。

  美国地质调查局的David Wahl和同事发现,玛雅在古典期末期很久之前就爆发过全面战争。研究者分析了纳兰霍发现的象形文字铭文。纳兰霍是当时威兹纳南部的一座古典玛雅城市,位于现今危地马拉北部。根据铭文记载,公元697年5月21日,威兹纳遭到第二次攻打并被焚毁。研究者随后将该铭文与威兹纳附近湖泊发掘的古环境证据联系在一起,古环境证据中的明显碳屑层来自于公元7世纪最后10年里的一次剧烈焚烧事件。考古证据也支持了这种联系,证据表明,整个威兹纳的主要纪念碑都遭受过大面积损毁和焚烧。沉积物分析显示,在这次焚烧事件后,土地利用曾大幅减少,说明这次攻打对威兹纳人口造成了严重的负面影响。

  现有理论认为,极端暴力战争仅发生在古典期末期,且因环境胁迫和对有限资源的争夺引起。研究者认为以上研究结果对现有理论提出了挑战。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41562-019-0671-x

  《自然—医学》

  人体细胞制成眨眼三维人眼模型

  《自然—医学》8月5日在线发表的一篇论文介绍了一种由人体细胞制成的可眨眼的三维人眼模型。

  人体器官具有复杂的多细胞结构。这些结构好比守门人,可以隔离外部环境,起到维持稳态的作用。虽然我们对这些组织屏障的了解不断深入,但要仿效它们的各种特征依然存在巨大挑战。

  为此,美国宾夕法尼亚大学的Dongeun Huh和同事通过模拟人眼最外层的几何学结构和细胞组成,开发了一个3D眼表模型。研究者先将来自角膜和结膜的组织细胞放在气—液界面中创建一个眼表,再将眼表放入平台里培养,让它接触泪液和能模拟自发眨眼行为的人工水凝胶眼睑。研究者利用该平台成功模拟了蒸发过强型干眼症,并测试了一种研究药物的治疗效果。

  研究者认为,虽然这种基于细胞的最新系统可能会最终取代现有动物模型,但仍需开展进一步研究证明它具备参与未来药物发现和测试的能力。此外,研究人员还需探索如何在这些模型中加入其他细胞类型和功能,如血管、免疫细胞和神经支配。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41591-019-0531-2

打印 责任编辑:侯茜

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