【菜科解读】

　　国家大气研究中心的科学家称，海水会自然调控它的氧气含量，但是升温会使海水更加难以吸收和分散氧气。

而且如果二氧化碳的排放继续以目前的方式进行的话，人为产生的升温很可能导致大片海洋区域的氧气含量降低。

　　这项研究的负责人，海洋学家Matthew Long和他的同时借助计算机模型计算了海水含氧量的自由摇摆范围，并且预测人为因素导致的氧气耗尽很可能在什么时候开始。

　　研究人员推断，在北极和热带大西洋等部分环境中，温度的上升速度大约是其它地区的两倍，而且在这些地区氧气耗尽的过程已经开始。

到2030年，太平洋的大部分海域很可能出现大片的氧气减少现象，而太平洋的其它海域和北印度洋的部分海域在本世纪末以前变化不大。

　　Long声称：“事实上，海域脱氧现象正在发生。

而且如果人类导致的气温上升持续下去，这种现象也将继续，而且很可能处于一种加速状态。

”较温暖的热带海洋已经发生了世界范围的珊瑚白化现象，菜叶说说，热带海洋中的珊瑚正在死亡。

溶解氧浓度的降低很可能会给某些形式的海洋生命带来威胁。

　　马里兰大学的一位海洋生态学家Keryn Gedan称：“我认为长期以来人们都觉得海洋是无法改变的，因为人们觉得我们永远都无法对如此巨大的水体产生影响。

这项研究让我们意识到我们人类的影响到底有多么深远，而且气候变化的影响将是全球性的。

”

　　Long声称：“我认为这种氧气浓度的降低对于海洋生态系统有着影响，而且从某种方面来说影响到我们对于那些生态系统的依赖，其中就包含食物供给。

而我们人类正将这些生态系统推向一种我们无法依赖的位置。

”

海马爸爸为何能“怀孕”？

来源：人民日报海外版 近日，中国科学院南海海洋研究所联合多家科研机构，系统揭示了海龙科鱼类“雄性怀孕”背后的细胞学、分子生物学与演化机制。

这项研究不仅解答了一个长期存在的生物谜题，也为理解脊椎动物生殖方式演化提供了新视角。

雄性海马孵化后代 从昆虫到哺乳动物，在绝大多数动物类群中，怀孕生子几乎由雌性动物进行。

然而，大自然永远在创造惊喜。

在蔚蓝而神秘的海洋深处，海马及其近亲海龙，正在上演一场颠覆认知的生育奇观，在这里，承担怀孕重任的是雄性。

“我们长期关注海马雄性怀孕现象，有一个核心的科学追问，为何海马及其所属的海龙科鱼类能独立演化出结构、功能完备的雄性怀孕机制？”中国科学院南海海洋研究所研究员刘雅莉说，这一现象本身，可视为自然界一次关键的演化创新。

“它不仅挑战了我们对生殖性别角色的传统认知，也提供了一个天然的实验系统，使得我们能在跨物种框架下，重新审视‘怀孕’这一复杂生命过程的本质与调控基础。

” 以往科学研究发现，海马雄性的“怀孕”依赖于其特有的育儿袋结构。

在繁殖季节，雌海马会将成熟的卵子通过产卵器，精准地输送进雄性腹部或尾部的育儿袋中。

随后，雄性在袋内完成受精，胚胎便在这里开始了为期数周的“父孕”旅程。

然而研究团队发现，育儿袋这一器官的功能，远比想象中复杂。

育儿袋不仅能够为胚胎提供物理庇护，还承担着气体交换、营养输送、渗透压调节以及免疫保护等多重任务。

从功能上看，它已经与哺乳动物的子宫高度相似。

换言之，海马爸爸并非简单地把卵装在育儿袋里，而是通过这个器官，完成了一整套复杂而精细的妊娠过程。

育儿袋究竟是如何形成的？它又是如何发育成适应形态的？ 找到育儿袋的“源头细胞” 为了找到这些问题的答案，研究团队引入了单细胞转录组测序技术，对育儿袋在7个关键发育阶段的细胞组成与基因表达变化进行了精细解析。

刘雅莉说，在研究中，他们鉴定出一类具有干细胞潜能的“育儿袋上皮祖细胞”。

这类细胞在雄性激素调控下被激活，并协同胶原蛋白等结构基因的表达，启动育儿袋的形成过程。

可以说，它们是育儿袋这一创新器官的“源头细胞”。

更具说服力的是，研究人员向雌性海马体内注射雄激素后，发现其体表竟然也能形成类似育儿袋的结构。

这一结果明确表明，雄激素及其调控的上皮祖细胞，是激活育儿袋器官发生的开关。

突破不止一项。

刘雅莉说：“在基因调控层面，我们首次构建了海马的基因敲降品系，证实了海马特异进化出的两个基因—sp-chia与pastn—在类胎盘的形成过程中起重要调控作用，这可能是海马实现‘父孕’的关键遗传基础。

” 独特的免疫耐受机制 妊娠对脊椎动物来说，还是一场免疫学挑战。

胚胎携带来自另一亲本的遗传物质，理论上被免疫系统识别为“异物”。

在人类和其他哺乳动物中，这一问题通过复杂的免疫耐受机制得以解决。

那么，海马爸爸又是如何避免“排斥自己孩子”的？ 刘雅莉解释：“它们丢失了脾脏这一重要免疫器官，并丢失了包括foxp3在内的若干关键免疫耐受相关基因。

同时，多个免疫相关基因家族在海马身体中发生收缩甚至丢失。

这些改变使得海马的免疫系统能够与胚胎‘和平共处’。

” 为了追溯育儿袋的演化起源，研究团队还比较了多种海龙科鱼类的育儿袋类型。

结果显示，不同物种之间存在显著差异。

例如有的育儿袋是开放式的，有的半封闭，有的则完全封闭、功能高度复杂。

研究人员认为，育儿袋的演化起点，可能是一类特化的表皮细胞。

在早期阶段，这些细胞的功能仅仅是帮助粘性卵附着在雄性体表。

随着演化推进，这些细胞逐渐“招募”更多功能相似的细胞群，并通过新基因的产生与调控网络的重塑，最终演化出结构精巧、功能多样的育儿袋系统。

研究人员表示，这项研究揭示了海马的育儿袋并非完全“从头进化”产生的新结构，而是通过对已有“功能模块”进行重组、整合而形成的。

这一发现具有重要的演化生物学意义，它表明自然界生物在构建复杂生殖结构时，倾向于巧妙重新利用已有的遗传与细胞元件，而非每次进行全新创造。

这项研究为我们人类理解脊椎动物从“卵生”到“胎生”的演化规律提供了新视角。

海马“超级奶爸”的传奇，生动展现了生命演化的无限可能。

地球早期的海洋水温是多少？

中国石油大学（北京）李平平教授团队近期在《Science Advances》发表的研究，通过碳酸盐团簇同位素技术首次精确重建了13.6亿年前华北克拉通的古海水温度为26.9摄氏度。

这一发现显著低于此前对该时期海水温度的普遍估算，为理解地球早期气候和海洋环境演变提供了关键数据。

研究还揭示了当时海水的氧同位素组成，表明中元古代海洋可能比过去认为的更冷。

1. 研究技术与方法团队采用创新的碳酸盐团簇同位素（Δ47）温度计，直接分析华北克拉通下马岭组的碳酸盐岩样品。

该技术通过测量碳酸盐矿物中13C-18O键的丰度来推算形成温度，避免了传统氧同位素方法受海水成分假设影响的局限性，结果更可靠。

2. 温度争议与意义此前基于氧同位素的研究曾推测元古代海水温度高达50-70C，甚至早期研究推断20亿年前可能达80C。

新结果（26.9C）表明当时气候更温和，挑战了“早期地球长期极端高温”的假说，对理解生命演化（如真核生物扩张）与环境温度的关系至关重要。

3. 更早时期的温度推测2006年法国科学家对硅质岩的研究显示，海水温度从20亿年前开始下降，至8亿年前降至约20C。

但更早期（如太古宙）的温度仍缺乏直接证据，需进一步研究验证。