Trends可持续发展系列精选｜气候行动

由于海冰与大陆冰在动力学、物理学、生物地球化学以及食物网结构等方面相互交织，导致高纬度大洋的远海生态系统很容易受到气候变化的影响。来自美国罗格斯大学的Oscar Schofield及同事于Trends in Ecology & Evolution发表综述文章，概述了气候变暖对南极远海生态系统的影响并预测了该生态系统的未来变化，指出了这一领域亟待解决的问题。利用西南极半岛的数据，可以评估冰如何通过调节海洋中的太阳光输入、抑制风混合、改变淡水平衡和海洋稳定性以及为生物提供物理环境而影响海洋食物网。海洋状态的变化与与暴风以及海洋热量分布变化的增多有关。变化波及浮游生物，改变了改变了初级生产力的规模及其群落组成，改变了磷虾以及海洋哺乳动物及海鸟所必需的其他猎物的数量。人类活动加剧了食物网中这些由气候驱动的变化。

野火向大气中排放大量物质。要充分了解这些排放物的影响，就需要准确了解野火烟雾的化学性质。来自加拿大多伦多大学的Stephanie R. Schneider和Jonathan P.D. Abbatt于Trends in Chemistry发表短评文章，概述了对于野火烟雾如何影响空气质量和气候影响的化学理解，并指出了当前的研究空白。

人类活动带来的胁迫源正根本性改变水生栖息地及生活在其中的生物。然而，目前尚不清楚寄生虫及其宿主对于这些胁迫源的多样化反应，也无法预测这些胁迫源将如何影响宿主-寄生虫群落。来自德国杜伊斯堡-埃森大学的Bernd Sures及同事于Trends in Parasitology发表综述文章，概述了人类世中水生生态系统的主要胁迫源（如栖息地改变、全球变暖、污染）带来的影响，并从个体到群落层面讨论了这些胁迫源对水声寄生虫造成的结果。最后，作者提出了未来的研究方向和思路，以便更好地理解水生宿主-寄生虫系统对胁迫源的反应。

营养稀释（nutrient dilution，ND）指的是植物组织中营养元素浓度的降低，这种现象是由碳水化合物质量的增加和/或 20 多种必需元素的减少引起的。大气中二氧化碳水平的升高及其对生物量的促进与营养稀释有关。来自美国史密森尼国家动物园和保护生物学研究所的Michael Kaspari和Ellen A.R. Welti于Trends in Ecology & Evolution发表观点文章，提出营养稀释是全球食草动物数量下降的主要原因。食草动物需要从营养贫乏的植物组织中获取必须的元素来合成自身元素丰富的动物组织，其丰度通常会随着宏量和微量营养元素的施肥而增加。作者由此预测，营养稀释的影响将在生物多样性最大、具有高生产力和/或营养贫乏的生态系统中被放大，并且一些有益于食草动物的特征将愈加明显，如以汁液为食和反刍动物微生物群。

全球范围内，极端高温事件会愈加频繁。来自荷兰马斯特里赫特大学的Hannah Pallubinsky、加拿大谢布克大学的Denis P. Blondin以及澳大利亚悉尼大学的Ollie Jay于Trends in Endocrinology & Metabolism发表短评文章，总结了高温对人体健康的影响，包括相关的健康威胁与潜在的益处。另外，作者就应对高温的可持续且以健康为导向的策略提出了一些实用建议。

永冻土中蕴藏着多种嗜冷微生物，这些微生物能够在零度以下的环境中活跃地保持新陈代谢，在全球碳循环可能发挥了重要作用。来自加拿大圭尔夫大学的Lexi Mollica、Meghan Craughwell和Jackie Goordial于Trends in Microbiology发表短评文章，探讨了永冻土变暖对于适应低温环境的微生物群可能产生的影响，突出了尚未得到充分研究的领域，并提出了未来研究的短期与长期目标。

土壤中的碳酸钙（CaCO₃）对植物矿物质营养的影响远超出了对铁（Fe）代谢的影响，导致石灰质农业生态系统中的作物生长和质量面临许多限制。当前关于植物应对CaCO₃的策略的知识，大多涉及铁的吸收。来自法国蒙彼利埃大学的Stéphane Mari 及同事于Trends in Plant Science发表综述文章，概述了植物在细胞和分子层面应对土壤CaCO₃负面影响的最新机制，探讨了如何从自然种群中确定与CaCO₃耐受性相关的遗传基础，并用于培育耐石灰质土壤的作物。最后，作者回顾了影响土壤CaCO₃平衡以及植物对石灰质土壤耐受性的环境因素（如土壤含水量、大气CO₂浓度和温度），并提出了在气候变化背景下的改进策略。

由婴儿利士曼原虫（Leishmania infantum）引起的利什曼病是全球范围内重要的健康问题，主要的关注点之一是婴儿利士曼原虫在新大陆（NW）和旧大陆（OW）的流行病学情况。婴儿利士曼原虫在欧洲殖民时期传入美洲，但导致了不同的流行病学结果，这种流行差异在全球变化的情况下变得更加神秘。来自西班牙马德里自治大学的Rosa Gálvez和巴西南大河联邦大学的Onilda Santos da Silva及同事于Trends in Parasitology发表综述文章，旨在对比巴西（NW）和西班牙（OW）之间婴儿利士曼原虫流行病学的异同，因为这两个国家的利什曼病病例总数在各自大洲均居首位。另外，作者从系统性视角出发，希望能关注两个国家之间可能达成的共同创新战略，以重新思考婴儿利士曼原虫感染的控制方法。

根据气温数据的记录，2023年是自1850年以来最为温暖的一年。包括二氧化碳和甲烷在内的温室气体对全球气温变暖产生了重要影响。其中，甲烷对全球变暖的影响比CO₂高出25倍。在水稻种植过程中，由于缺氧（低氧）环境，有一类叫做产甲烷菌（methanogens）的根际微生物会释放甲烷。要减少甲烷排放，关键在于通过水肥管理、培育新品种、调节根部分泌物以及操控根际微生物群来降低产甲烷菌的甲烷生成能力。来自韩国生命工学研究院的Choong-Min Ryu及同事于Trends in Plant Science发表观点文章，概述了缺氧生态学和减缓甲烷排放方面的研究进展，并提出了通过操控微生物群和产甲烷菌来减缓甲烷排放的潜在解决方案。

珊瑚的耐热性在很大程度上由其微生物光合共生体（共生藻，学名Symbiodiniaceae，俗称虫黄藻）决定。因此，调控共生体群落可能会增强珊瑚在夏季热浪中存活的能力。尽管在自然界中存在耐热和敏感的共生藻物种，但即便携带了天然耐热共生体的珊瑚在夏季热浪中也可能发生白化。通过实验进化（即实验室选择）使共生藻培养物在高温下进行选择，已经成功提高了其耐热上限，这在体外实验中以及在某些情况下重新引入珊瑚后也获得了成效。来自澳大利亚墨尔本大学的Madeleine J.H. van Oppen及同事于Trends in Microbiology发表综述文章，介绍了该干预措施的现状及其在珊瑚礁修复中的潜在作用，并讨论了实现实际应用所需的关键步骤。

生物固氮维持着氮营养物质的全球存量， 这些氮营养物质是陆地和海洋生态系统生产力所必需的。作为新陈代谢过程，生物固氮速率随温度变化而改变，因而对气候变化很敏感，但目前尚未针对气候变暖如何影响陆地和海洋生物固氮的全球情况做出预测。来自美国普林斯顿大学的Curtis Deutsch和罗德岛大学的Keisuke Inomura及同事于Trends in Microbiology发表观点文章，通过汇集田野测量以及实验室数据，获得了氮固定率和温度时间的关系。作者发现，虽然陆地和海洋在分类学和环境方面存在巨大差异，但其氮固定率与温度之间的关系是相似的。从这两类情境中所观察到的数据获知，氮固定率的温度敏感性意味着本世纪的气候变暖可能会使热带地区的氮固定率下降约50%，而使高纬度地区的氮固定率上升约25%。作者据此提出了一个概念框架，解释了支撑和调节全球氮固定率的温度依赖性的生理和生态机制，有助于促进海洋和陆地研究的交叉融合，并评估全球生物氮固定对气候变化的反应。

携带抗旱向日葵基因 Hahb4 的耐旱转基因小麦 HB4® 于 2019 年由阿根廷团队研发，目前已在至少十个国家获准作为食品/饲料销售和消费，阿根廷和巴西也已批准将其用于商业种植。来自印度乔达瑞·卡兰·辛格大学的Pushpendra K. Gupta于Trends in Biotechnology发表短评文章，回顾了转基因小麦 HB4®的开发历程，概述了对其安全性的评估与其在不同国家的批准情况，最后展望了 HB4®未来的应用前景。

减少大气中的二氧化碳对应对气候变化至关重要。在减少排放的同时，还必须捕获大气中的二氧化碳，被捕获的二氧化碳可加以利用或储存起来，具体取决于哪种方案能产生最佳结果。来自英国爱丁堡大学的Monica Hoyos Flight和Joyce Tait于Trends in Biotechnology发表短评文章，对二氧化碳的不同利用方式进行了探讨，并建议政府政策应与生物经济等领域的行动协调起来，避免产生不当激励。

大规模珊瑚白化是气候变化对海洋生物多样性持续性最明显的威胁之一。尽管白化对珊瑚健康和生存造成负面影响，但部分珊瑚可能具备快速适应海洋温度升高的能力。因此，珊瑚研究的一个重要方向是识别驱动珊瑚耐热适应的基因和途径。来自美国斯坦福卡内基科学研究所的Oliver Selmoni及同事于Trends in Genetics发表观点文章，总结了可能帮助发现珊瑚耐热基因位点的先进方法，并指出了四个主要的知识空白。为填补这些空白，作者提出了一种将海景基因组学与 CRISPR/Cas9 基因编辑相结合的实验方法，以发现并验证耐热基因位点。作者还讨论了关于适应性基因型的信息如何应用于珊瑚礁的保护和管理策略中。

公开的基因组资源可以为科学合理的管理决策提供依据，从而极大地支持生物多样性的评估、保护和恢复工作。来自德国罗意威翻译生物多样性基因组学中心的Kathrin Theissinger和瑞典乌普萨拉大学的Jacob Höglund及同事于Trends in Genetics发表综述文章，对生物多样性和保护基因组学的主要方法和应用进行了调查，同时考虑了诸如成本、时间、必要技能以及当前应用中的不足等实际因素。作者发现，大多数方法在与目标物种或近缘物种的参考基因组（reference genomes）结合使用时表现最佳。通过回顾案例研究，作者说明了参考基因组如何促进整个“生命之树”（Tree of Life，指直观展现所有现存生物类群间进化关系的进化树）的生物多样性研究和保护。研究结论认为，现在是时候将参考基因组视为基本资源并将其使用作为保护基因组学的最佳实践。

政策制定是否应假设人类是非理性的？针对这一问题，来自伦敦政治经济学院的Jens Koed Madsen和剑桥大学的Lee de-Wit及同事于Trends in Cognitive Sciences发表短评文章，基于实证、理论及哲学的论据，提出了一种更有价值的框架，即人类行为被视作是理性的。作者认为，通过明确行为背后的目标与系统性因素，假设人类是理性的能使行为科学在引导公共政策方面更加有效。

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