前瞻全球自然地理周报第4期：座头鲸“歌声之谜”被揭开，百万只帝王蝶开始年度大迁徙

小鼠研究发现：基因决定了你们会是好朋友

很多时候，我们对于新认识的朋友会有一种“一拍即合”的感觉。新的研究表明，这种一拍即合的火花可能有生物学原因。在《分子精神病学》发表的一篇期刊中，科学家们使用小鼠模型表明，在大脑中与情绪和动机有关的区域中，存在一种酶，可以强烈影响小鼠之间的社交互动。这项研究确定具有这种酶的基因相似版本的小鼠更喜欢一起玩耍。

座头鲸“歌声之谜”被揭开：并非功能性的沟通形式，更像是纯粹的艺术表达

长久以来，许多科学家将鲸鱼的歌声定义为类似于鸟类的歌声：旨在吸引潜在伴侣的发声，或对竞争对手的警告。日前布法罗大学的一名研究人员一直在提出一个关于鲸鱼歌曲的完全不同的故事：鲸鱼的歌声并非语言或者音符，反而更加像是纯粹的艺术表达。

研究发现：人类婴儿的笑声与猿类笑声具有共同特征

来自莱顿大学、伦敦大学学院和阿姆斯特丹大学的一组研究人员发现，与成年人相比，人类婴儿的笑更像黑猩猩。在他们发表在《生物学快报》杂志上的论文中，该小组描述了他们的研究。先前的研究表明，当成年人笑时，他们只会在呼气时笑。另一方面，黑猩猩在吸气和呼气时都会笑。在这项新的努力中，研究人员发现人类婴儿像黑猩猩一样笑——他们在吸气和呼气时都可以发出笑声。研究人员认为，人类婴儿最初笑是对他们觉得有趣的事情的一种自动反应，他们觉得很自然。只有随着年龄的增长，他们才会改变笑的方式以适应他们的环境。

数百万只加拿大帝王蝶开始了一年一度的长途跋涉，场面梦幻宛如迪士尼场景

又到了秋季，数百万只加拿大帝王蝶开始了一年一度的长途迁徙。这趟旅途中，它们要从加拿大飞往3000英里之外的加利福尼亚和墨西哥。沿途城市的人们都有幸能观察到这一奇观。在过去的 20 年里，帝王蝶的数量一直在下降。据美国鱼类和野生动物管理局称，这些蝴蝶虽然尚未正式确认为濒危或受威胁物种，但符合纳入标准。

紧急停止向中国出口牛肉！巴西惊现两例非典型疯牛病

巴西农业部上周表示，巴西发现两起非典型疯牛病病例，导致其暂停向中国出口牛肉。尽管该部强调“对人类或动物健康没有风险”，但根据两国之间现有的双边协议采取了这一临时步骤。卫生部的一份声明说，这两个病例是“非典型的”，因为这种疾病是“自发地、零星地出现的，与摄入受污染的食物无关”。

苍蝇喜欢黄色，蜜蜂喜欢蓝色：花的颜色如何迎合传粉昆虫的喜好

我们都知道蜜蜂在植物授粉机制中扮演了非常重要的角色，但苍蝇其实是第二种最常见的传粉媒介。日前，新研究发现，花朵进化出了不同的外观了吸引不同的授粉者。比如食蚜蝇（Eristalis tenax）在区分不同深浅的黄色方面比区分不同的蓝色要好得多，而蜜蜂授粉的近缘兰花则有更多的蓝色和紫色。植物物种之间的差异使苍蝇更容易识别最近访问过的花朵的颜色。

被蚊虫叮咬一定会感染病毒？以糖喂养或将阻断虫媒传播

这项由MRC-格拉斯哥大学病毒研究中心领导并发表在PLOS Pathogens 上的研究表明，埃及伊蚊（一种虫媒病毒载体）在进食糖后增强了肠道的免疫力，从而让雌性蚊子更不容易受到病毒感染。而蚊子免疫力的增强，可以减少其传播虫媒病毒（如寨卡病毒、登革热和基孔肯雅热）的能力。

科学家发现了更多栉水母物种，数量达到600-800种

栉水母，这种精致而神秘的动物有各种各样的颜色、大小和形状，它们对海洋生态系统都很重要。此前，科学家确认了大约 200 种栉水母物种。近日，新研究通过DNA分析发现，此前曾被归类到一起的常见栉水母实际上分属于不同的物种。在此之前，一些被表征的栉水母甚至没有描述过。研究人员预计，已知的栉水母种类的数量可能会比目前的 200 种增加三到四倍。

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微生物在整个自然界中搭建起无处不在的“电网”

世界上到处都是单细胞生物，从深海的热液喷口到融化的冰川，它们几乎无处不在。研究人员现在发现，生活在土壤中的细菌产生的蛋白质可以像带电的纳米线一样发挥作用。这种蛋白质可以被微生物打开和关闭，产生一种天然电网，它可以渗透到缺氧的土壤和海床环境中。研究结果已发表在《自然》杂志上。

牛胃的消化力到底有多强？其中一个牛胃甚至可以分解塑料

牛通过四个胃来消化吃进去的植物，其中一个被成为瘤胃。日前科学家发现，瘤胃中的微生物可以分解部分塑料。研究人员使用在瘤胃中提取的胃液样本，将塑料放进液体当中。结果发现，PET, PBAT和PEF三种塑料被成功分解。但这项工作仍处于测试阶段，但成本昂贵，距离大规模推广仍需时日。

为什么蚂蚁、蝎子等昆虫的咬人这么疼？秘密在于锌元素

许多小动物的牙齿、爪子和其他“工具”都是用填充有锌、溴和锰的材料制成的，其重量可达材料重量的 20%。在一篇新研究当中，科学家发现，锌元素等这些“重元素生物材料”正是让牙齿等变得锋利的秘诀。重元素生物材料缺乏厚实性，这使得它们在形成光滑、形状精确和极其锋利的工具方面优于钙化材料。

智商惊人！野生鹦鹉竟会制作并使用工具来吃海芒果核

维也纳大学的一组研究人员与印度尼西亚科学研究所的同事一起观察了野生戈芬凤头鹦鹉的制作和使用工具来破解和食用海芒果——这是有史以来第一个野生非灵长类动物制作和使用的例子一套工具。研究人员观察到，鹦鹉会用它们的舌头和喙从树枝上折断木条，然后将它们塑造成工具。这些鸟实际上制造了三种不同类型的工具，每种工具都有不同的用途。

聪明的狗狗会察言观色：心情好的人类就会给吃的

巴西圣保罗大学和英国林肯大学的研究人员观察了 90 多只家犬的行为，以研究它们如何将人类的情感表现与随后的行为联系起来——这些能力以前被认为是人类独有的。该研究向狗狗展示了两个不熟悉的人之间的社交互动，互动结束后狗狗将有机会获得食物。研究人员发现，狗通常会选择表现出积极表达的人类，而避开表现出消极表达的人类。这表明狗可以从情绪表达中获取信息，从而推断情绪较为积极的人类更有可能给予食物。

巴厘岛猴子由于旅游业停滞无人喂食，纷纷闯入本地居民家里抢夺零食

由于旅游业受到疫情限制，度假胜地巴厘岛上的饥饿的猴子开始袭击村民的家，寻找美味的食物。由于担心零星的出动会升级为猴子对村庄的全面袭击，居民们一直带着水果、花生和其他食物到桑吉猴林试图安抚灵长类动物。由于长期失去主要经济来源，不仅猴子，连当地居民的生活也受到了影响。

随着转基因动物越来越多，研究人员发现可以通过“环境DNA”对它们进行追踪

自从创建 CRISPR-Cas9 基因编辑工具以来，创建转基因动物也变得更加容易，导致这些动物的数量大幅增加。有人担心一些研究动物可能会进入野外。研究人员开发了一种新的方法，可以检测出转基因动物在环境中遗留的工程DNA残余物（即eDNA）。这一技术有助于研究人员对流入野外或者市场的转基因动物进行追踪，并与自然动物加以区分。

秘鲁发现新的类似龙的蜥蜴物种

秘鲁中部安第斯山脉的瓦拉加河全长1138公里，是亚马逊河脊髓马拉尼翁河的最大支流。这个盆地拥有种类繁多的生态系统，包括秘鲁云加生态区，这里被认为是地方性鸟类、哺乳动物、爬行动物和两栖动物的栖息地。近日，研究人员在历经七年的实地调查之后，终于公布了新物种的发现。这一蜥蜴物种被命名为Enyalioides feiruzae ，属于Enyalioides 属。

图源论文，Photographs by P.J. Venegas.

翅膀的形状决定了鸟群的聚集程度

鸟类的传播运动被认为取决于复杂的人口统计和遗传因素。安大略皇家博物馆 (ROM) 鸟类副馆长、多伦多大学生态与进化生物学系助理教授 Santiago Claramunt 博士表示，可能有一个更简单的解释：鸟类的传播距离取决于翅膀的形态和飞行效率。这项名为“飞行效率解释了鸟类出生散布距离差异”的研究发表在《生态学》杂志上。

研究发现：栖息地的海拔增加对鸟类和哺乳动物的进化起到了加速作用

一项新研究发现，过去 300 万年地球陆地表面的起伏影响了鸟类和哺乳动物的进化，新物种在陆地上升最多的地方以更高的速度进化。研究人员表示，随着时间的推移，海拔增加对新物种形成率的影响对哺乳动物比对鸟类更为明显。研究人员认为这是因为鸟类可以飞越障碍物在其他区域寻找配偶。

壁虎的尾巴不是尾巴，是“着陆稳定器”

壁虎的尾巴是一种奇妙而多才多艺的东西。在过往的研究当中，研究人员以及发现了，壁虎可以在树木，在坠落时扶正自己，在失去抓地力时防止从树上掉下来，甚至推动自己穿过池塘表面，就像在水面上行走一样。日前，壁虎再一次震惊了科学家：它能够用尾巴来帮助自己在高速硬着陆的过程中稳住身体。高速摄像机记录了多次壁虎的“硬核着陆”：壁虎以每秒21公里的高速正面撞到树上，并借助尾巴迅速地稳定住自己的身体，避免弹到地上。科学家准备将这一神奇技能应用于软体机器人的开发上。

图源论文

植物球茎居然是烟曲霉菌株的“进化温床”？！

在八月份发表在环境微生物学上的一项研究中，筑波大学和千叶大学的研究人员发现，含有潜在致命病原体的植物球茎是抗杀菌剂菌株进化的理想实验室。研究结果表明，植物球茎不仅为烟曲霉菌株提供了载体，而且还提供了一个理想的生态位，让它们的菌株相互相遇，并进化出它们对药物的抗性。

藏红花听得多了，你知道红花素是怎么来的吗？

尽管红花素的历史可以追溯到几千年前，但科学家们在 19 世纪末和 20 世纪初才开始探索其化学结构。日前，来自日本的研究人员确定了一种酶的基因，该酶产生了红花素生物合成的最后一步酶促步骤，称之为“红花素合成酶”。这一发现将有助于为生产红花素铺平道路，而无需依赖红花花冠的提取。

细胞膜中的成花素螯合调节温度响应开花

先前的研究以及轶事证据表明，植物能够根据环境条件改变开花时间。例如，许多开花植物能够在寒冷的春天推迟开花，使花朵得以存活。但是控制成花素释放的机制直到现在才知道。来自高丽大学、西江大学和新加坡国立大学的一组研究人员发现，当温度较低时，成花蛋白与膜磷脂结合，温度升高时解离，从而使植物开花。

氮高效小麦以更少的温室气体排放提供更多的食物

一份发表于美国国家科学院院刊上的一份新报告表示，通过将一种野草染色体片段转移到优良小麦品种中，该片段会导致根部分泌天然的硝化抑制剂，从而提供一种方法来减少小麦的大量肥料使用并减少作物向水道和空气中的氮泄漏，同时还能保持或提高其生产力和谷物质量。

新研究颠覆认知：双星系统并非相亲相爱，而是互相残杀！

长期生活在安稳平静的太阳系中的我们，已经忘记了宇宙这个“黑暗森林”的残酷。在《自然天文学》上的一项新研究中，研究人员提出，宇宙中超过 1/3 的类太阳恒星都会以轨道上的行星为食。这是由专注于双星系统的天文学家发现的。有时，两颗双星的化学成分会有所不同。这很有可能是因为恒星吞没了行星所带来的化学成分差异。研究人员表示，他们已经找到了支持恒星吞噬情景的“令人信服的证据”，并且通过他们的计算，预测20-35%的恒星吞没了行星。

如何定义一颗“失败的恒星”？天文学家举了五个例子

褐矮星，因其质量太小，无法将氢原子融合成氦，从而无法产生正常恒星明亮的光，因此被成为“失败的恒星”。但由于褐矮星非常稀缺，研究人员至今无法区分其与质量非常低的恒星之间的区别。近日，研究人员表述了五颗褐矮星。但尽管如此，褐矮星的具体定义标准和分类仍然无法确定。

图片来源：© 2021 Creatives Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0) - Thibaut Roger - UNIGE

研究发现：火星和泰坦有环形大气模式

在地球上，中纬度风暴系统的规律性与所谓的环形模式有关。这是一种与季节循环无关的大气流量变化。环形模式会影响地球上的急流、降水和云的形成，但从未被确定为对其他行星有影响。在一项新研究中，耶鲁大学研究人员 Juan Lora 和 J. Michael Battalio 发现泰坦和火星上的环形模式比地球上的影响更大，导致了火星上多达一半的风变率和泰坦上三分之二的风变率。

天文学家首次观测到致密天体与伴星碰撞触发超新星事件

使用甚大阵列巡天(VLASS)收集的数据，天文学家发现了证据表明一个致密物体——黑洞或中子星——螺旋进入 VT 1210+4956 系统中伴星的核心并导致它爆炸为超新星。理论家曾预测这可能会发生，但这是这样的事件是第一次被真正观测到。

人类移居火星真的安全吗？研究表示：可以，但不能超过四年

对于人类来说，火星上最主要的健康风险，是来自与太阳活动的太阳高能粒子 (SEP) 和银河宇宙射线 (GCR) 的空间辐射。通过一系列计算，科学家发现，如果航天器有足够的屏蔽，地球和火星之间的往返行程可以持续长达四年。由于从地球到达火星需要大约九个月的时间，研究人员说，人类返回火星的任务可能需要不到两年的时间；在人类安全的范围内。然而，他们说，超过四年的任务将使宇航员暴露在危险的辐射量中。这项研究表明，虽然空间辐射对航天器的重量和发射时间有严格的限制，而且它给人类的火星任务带来了技术困难，但这样的任务是可行的。

2050年之前，北极或将彻底“无冰”

政府间气候变化专门委员会 (IPCC)最新发布的第六次评估报告中详细说明了北极未来冰损失的潜在程度。报告指出，世界上的两个主要冰原，南极洲和格陵兰岛（北极），“至少自1990年以来一直在失去质量”，并且可能会继续失去质量。这种预计的冰层损失足够大，以至于报告得出结论，在所有考虑的未来排放情况下，“北极地区可能在2050年之前至少有一次在9月几乎没有海冰。”

危险！持续变暖的大西洋正将鲸鱼驱逐出栖息地，使其面临更高频的人类风险

由于气候变暖，大西洋经向翻转环流正在放缓，导致墨西哥湾流向北移动，将更温暖、更咸的斜坡水注入缅因湾。变暖的缅因湾减少了桡足类动物的数量，桡足类动物是露脊鲸最喜欢的零食。这降低了露脊鲸的产犊率，并迫使鲸鱼放弃在缅因湾的仲夏觅食地。相反，鲸鱼向北前往圣劳伦斯湾较凉爽的水域。自 2015 年以来，科学家们目睹了在圣劳伦斯湾觅食的露脊鲸数量增加，那里没有任何保护措施来防止船只撞击和渔具缠绕。这导致了 NOAA 在 2017 年宣布的异常死亡事件，当时确认了 17 头露脊鲸死亡，大部分发生在圣劳伦斯湾。

气候变化正使得海豹等北极食肉动物被迫以“垃圾食品”为食

研究发现，到 2025 年，大型、脂肪丰富的北极鳕鱼的生物量和分布可能会急剧下降。然后较小的鱼类，如毛鳞鱼和沙枪鱼，可能会变得更加普遍。这一变化将使得环斑海豹以及其他潜在的北极海洋捕食者在觅食过程中耗费相同的能量，却只能捕获小鱼。

研究发现：世界上最独特的狼，已经成为狼群当中最濒危的物种

印度狼只栖息于印度和巴基斯坦的低地，同时也是两国仅存的少数大型食肉动物之一。根据加州大学戴维斯分校和首次对印度狼基因组进行测序的科学家的一项研究，印度狼可能比以前认识到的更加濒危。该研究同时表明，印度狼可能代表了现存最古老的狼谱系。

山顶采矿导致水生生物多样性丧失 40%

研究人员发现，山顶煤矿开采的影响比之前报道的更为广泛：来自开采量大的流域的溪流比水源更清洁的溪流中的物种少 40%。失去的生物多样性包括鱼类、大型无脊椎动物（如昆虫、蛤蜊和甲壳类动物）、藻类、真菌、细菌、称为原生生物的单细胞生物等。换句话说：受到影响的不仅仅是特别敏感的物种。

科莫多巨蜥、鲨鱼物种正在走向灭绝：人类活动为罪魁祸首

在最新更新的野生动物红色名录中，印度尼西亚的科莫多巨蜥被困在因海平面上升而变小的岛屿栖息地被列为“濒危”。该名录还警告过度捕捞导致近五分之二的鲨鱼灭绝。随着人类活动对自然世界的破坏性影响不断加深，国际自然保护联盟 (IUCN) 评估，在13.8万种物种中约有 28% 现在面临在野外永远消失的风险。

全球第一个衡量物种恢复的标准诞生：仅有180个物种成功从濒危边缘被挽救回来

在记录了数十年动植物数量惊人的下降之后，保护专家采取了更积极的方法，推出了新的“绿色状态”（Green Status），被称为追踪物种恢复的第一个全球衡量标准。这一标准将与濒危物种红色名录一起，作为评估物种的受损或恢复程度的标准。绿色状态的主席表示，该倡议旨在“以标准化的方式衡量物种恢复，这是以前从未做过的”。到目前为止，该标准已经评估了 180 多个物种的绿色状态。

驯鸟师加入鹦鹉放生队伍：曾用于驯化鸟群的技术如今帮助“放鸟归山”

自由飞行包括训练一只完好无损的鹦鹉在被召唤时前来，遵循基本命令，识别自然危险，以及在开阔区域安全飞行。这项技术现在正被德克萨斯 A&M 大学的研究人员应用于在野外建立新的鸟群。通过训练，人工培育的雏鸟学会了识别、逃避甚至恐吓捕食者；觅食并识别安全与不安全的选择；成群结队地飞翔；导航和心理映射环境；并避免不安全的情况，例如狗和汽车。

中国首次发现2.9亿年前长有花瓣状牙齿的鲨鱼

在陕西省阳泉市，中科院古脊椎动物与古人类研究所的研究团队发现了2.9亿年前的鲨鱼化石。该化石属于P. ohioenesis物种，是软骨鱼类的一个小的神秘群体Petalodus属。这些化石的特点是花瓣状的牙齿。研究人员推测，Petalodus物种可能是类似鲨鱼的鱼类，过着积极的捕食生活，可能是晚古生代海洋中的顶级捕食者之一。

新化石揭示凯门鳄的进化史

不完整的化石记录阻碍了凯门鳄（凯门鳄亚科）早期进化的重建。在新的研究中，来自德国和美国的古生物学家描述了怀俄明州早始新世绿河组的两个以前未发表的、5200 万年前的关键凯门鳄物种Tsoabichi greenriverensis 的化石。凯门鳄是体型相对较小的鳄鱼，平均长度为 1.5 至 2.5 m（5-8.2 英尺），体重为 6 至 40 公斤，但黑凯门鳄（Melanosuchus niger）除外，它们的身长可以超过 4 m（ 13.1 英尺）长。

基因组分析揭示了活化石“弓鳍鱼”进化的新思路

弓鳍鱼（弓鳍鱼卡尔瓦）是辐鳍鱼原产于北美洲的一个物种。这个物种也被称为淡水角鲨、獠牙和泥鳅，其存在是一个进化之谜，因为它体现了祖先和先进鱼类特征的独特组合。在一项新研究中，由密歇根州立大学领导的一个国际研究小组已开始通过对弓鳍鱼基因组进行测序来解开这个谜团。研究人员发现，弓鳍鱼的气囊发育过程中的某个遗传过程与已知的人类肺发育过程有着惊人的相似之处。

意大利出土40万年前象骨工具

在意大利距离罗马约 20 公里，位于 Monti Sabatini 火山群的南侧的一个露天遗址，科学家发现了象骨工具。科学家分析推测，这是大约 400,000 年前，意大利中更新世遗址的前现代原始人（可能是尼安德特人）利用大象尸体来生产的一系列前所未有的骨骼工具，其中一些用复杂的方法制作。

现存最大的蜥蜴：科莫多巨蜥

科莫多巨蜥，学名Varanus komodoensis（Ouwens,1912)，巨蜥科巨蜥属的一种动物。又名科莫多龙，是已知现今存在种类中最大的蜥蜴。科莫多巨蜥凶猛，成体吃同类的幼体，有时吃其他的成体。能迅速运动，偶尔攻击人类；但主要以腐肉为食，每天出洞到几千米以外的地方觅食。科莫多巨蜥已濒临灭绝，野外仅存5700只左右。目前，印度尼西亚已在科莫多岛上建立国家公园，最大限度地保护科莫多巨蜥的栖息地。