环球科学：因积雪持续减少，仙人掌正在入侵阿尔卑斯山

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　　· 气候变化 ·

　　仙人掌入侵阿尔卑斯山低海拔地区

　　来源：pixabay（图中并非瓦莱州地区发现的仙人掌物种）

　　在我们的印象中，仙人掌通常生存在炎热干燥的地区，然而据《卫报》（The Guardian）报道，随着阿尔卑斯山上的积雪融化，仙人掌开始在瑞士瓦莱州（位于阿尔卑斯山中段）附近不断扩张，甚至已经蔓延到了阿尔卑斯山海拔较低的位置。

　　随着气候变化，阿尔卑斯山低海拔地区的积雪正在减少。近日发表于《自然·气候变化》（Nature Climate Change）的一项研究发现，阿尔卑斯山积雪覆盖的时间比历史平均水平少了大概一个月，这种情况是过去6个世纪以来前所未有的。据相关研究者介绍，当地的仙人掌物种可以承受-10℃~-15℃的低温，但需要较为干燥的生长环境，因此积雪覆盖面积的减少为它们此次“入侵”提供了条件。据估计，在瑞士瓦莱州周围的山上，低植被覆盖中的23%~30%是仙人掌。目前，瓦莱州已经确定，在海拔700米以下的山坡，分布有9种仙人掌，它们的入侵威胁着本地植物的生存。当地目前正在积极采取措施试图清除这些仙人掌，并预防其蔓延。

　　· 健康 ·

　　游离糖与更高的心血管疾病风险相关

　　近日，发表于《BMC医学》（BMC Medicine）的一项研究显示，游离糖（即添加糖以及天然存在于蜂蜜和果汁中的糖分）摄入越多，患心血管疾病的风险可能越高。

　　研究者分析了英国生物样本库（UK Biobank）中至少完成过两次饮食评估的11万余人的数据，在约9.4年的追踪时期中，有4188人罹患了心血管疾病（包括心脏病和中风），3138人罹患了心脏病，1124人经历了中风。作者发现，总碳水化合物摄入与心血管疾病结果不相关。但是将碳水化合物的类型和来源进行区分后，他们发现从食物中摄取的游离糖越多（来源食物包括甜饮料、果汁和甜食），相关的心血管疾病风险越高。每日摄入总能量中游离糖的占比每升高5%，总心血管疾病风险便会升高7%，其中心脏病风险会升高6%，中风风险会升高10%。另外，每天每多摄取5克膳食纤维，总心血管疾病的风险便会下降4%，但这一相关性在考虑到身体质量指数（BMI）后便不再显著。研究者据此表示，将游离糖替换为非游离糖（即大部分天然存在于全水果和蔬菜中的糖分）并增加膳食纤维的摄入，或能降低心血管疾病的风险。

　　· 光子学 ·

　　可用风调谐的液滴激光器

　　液滴激光器使用溶解有染料的液滴作为激光介质，不仅能提供较大的脉冲能量，还极易调谐波长范围。但现有的液滴激光器极易蒸发，无法在正常环境中稳定使用。近日，一项发表在《激光与光子学评论》（Laser & Photonics Reviews）的研究开发出了稳定、且能用风力调谐的液滴激光器。

　　科学家将染料溶解在蒸发缓慢，且有较大表面张力的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐 （EMIBF?） 中。接着，他们将氟化硅纳米颗粒喷涂到石英基底上，使其形成类似荷叶的疏水表面。EMIBF?被滴到基底上时，表面张力使其能几乎完全保持球形，且能稳定存在30天。液滴被激发后，通过吹拂氮气使液滴变形，就可以控制出射的激光峰值在645纳米至662纳米范围内移动。科学家还用加装有特殊喷头的商用喷墨打印设备成功打印出了激光液滴阵列，为其未来的便捷应用铺垫了道路。

　　· 新技术 ·

　　可食用的智能胶囊能监测胃肠道动力学

　　可摄入的智能胶囊能通过传感器监测胃肠道动力学（图片来源：MIT）

　　胃肠道动力障碍是一种高发病，病灶可能出现在消化道的任意位置，使食物无法顺利通过。这类疾病通常由核磁共振、X光影像或插入含压力传感器的胃管进行诊断。近日，一项发表在《自然·电子学》（Nature Electronics）的研究开发出了一种可摄入的微型传感器，能替代更具侵入性的诊疗手段。

　　研究者设计了一种可食用、内置传感器的胶囊型设备，并在体外设置电磁线圈。由于设备中含有无线发射器，它能将感知到的磁场强度上传到附近的手机或电脑上。越深入胃肠道（即越远离电磁线圈），可感知的电磁场越弱，从而能对它进行定位，目前该设备可测定60厘米以内的磁场。他们在动物实验中设计了两个紧密相连（即距离恒定）的传感器，通过两传感器的数据对比将精度提高到2毫米。此后，研究者用贴在皮肤上的体外传感器，与体内的设备数据进行对照，发现它们的测量精度约为5～10毫米。研究者表示，这一技术的发展有助于更便捷安全地诊断胃肠道疾病。

　　· 生态学 ·

　　菌根菌“树联网”的作用或被过分夸大

　　菌根菌生活在植物根部，在森林地下形成巨大的网络，这也被称为“树联网”，许多植物都获益于和菌根菌的伙伴关系。一些大众传媒和科学文献提出，树木可以通过这些菌丝网络彼此交流。近日，发表于《自然·生态与演化》（Nature Ecology & Evolution）的一篇观点文章认为，引用偏倚和过度阐释结果，可能导致了媒体和科学家对共生菌根网络（common mycorrhizal networks，CMN），及其在森林中发挥的作用产生误解。

　　研究者分析了媒体和科学文本中关于CMN的三种常见说法，结果发现：首先，CMN广布于森林中传递资源、增加幼苗生长效能的说法缺乏充分研究支持，已有的野外研究中可能存在其他解释，或研究太过受限不足以推广到其他情况；另外，有报道声称较老的树和后代通过CMN交流，没有得到任何经同行评议或已发表证据的支持。研究者总结说，关于CMN正向效应的说法缺乏有效证据，探索这些网络还需要进一步研究。

　　· 考古学 ·

　　干旱可能导致了赫梯帝国毁灭

　　安纳托利亚中部发现的古树样本GOR77，研究人员通过年轮测量数据发现了一个反常的持续严重干旱的时期。（图片来源：康奈尔大学年轮实验室）

　　赫梯帝国位于半干旱的安纳托利亚中部地区，曾是古代世界的强盛力量，繁荣了5个世纪，直至公元前1200年崩溃。长期以来，这一帝国已证明有能力抵御常规的社会政治、经济和环境挑战，例如干旱的威胁。在这一时期，一场长达300年的向更干燥、寒冷气候的转变，被认为与多个东地中海和近东地区古代文明的崩溃有关。然而，气候变化和人类历史事件之间关联的准确细节尚不明朗。

　　近日，《自然》（Nature）发表的一篇论文报道，安纳托利亚地区在公元前1198年-公元前1196年发生的一次重大干旱，可能是赫梯帝国崩溃的重要因素。为评估干旱对赫梯帝国崩溃的影响，研究人员利用稳定同位素记录以及当时中安纳托利亚地区的刺柏树年轮测量数据，建立了高分辨率干旱记录。他们发现了一个反常的严重持续干旱时期，发生在约公元前1198-公元前1196年间。作者认为，这一严重干旱造成了长期的食品短缺，赫梯帝国核心内陆地区依赖于地区性的谷物生产和畜牧，面对干旱尤其脆弱。这些短缺可能造成了政治、经济和社会动荡，以及疾病暴发——最终可能导致了帝国的崩溃。这些发现展现了人类体系在意料之外、持续多年极端气候下的脆弱性，极端气候变化可能使人群超出其适应极限和数百年抵御危机的实践。

　　撰文：马东源、二七