来自《自然》旗下期刊的最新发表，我们为您精选呈现。

1. 冲刺式捕食或有最小体型要求

2. 臭氧污染可能影响果蝇性别认知

3. 三氯蔗糖可能抑制小鼠免疫系统

4. 北冰洋海冰在2007年前后变薄

5. 作物切换助力中国实现更可持续农业发展

6. 新工具可提前30天预测粮食不安全

《自然-生态与演化》发表的一项研究显示，南极小须鲸或是将冲刺式捕食（lunge feeding）作为一种节能摄食策略的体积最小的动物。

须鲸类使用名为冲刺式捕食的摄食策略，这需要它们疾速吞食大量含猎物的水，并通过它们的鲸须“筛”过滤。这种捕食技巧之所以高效，是因为这些动物的吞食量惊人：一头80吨的蓝鲸能吞下相当于其体重135%的水量。这一捕食策略还能用于小须鲸，而小须鲸是须鲸科（蓝鲸也属于该科）中体积最小的现生鲸鱼。一头成年小须鲸的平均体长为7.7米，而蓝鲸的体长约21-24米。

美国斯坦福大学的David Cade和同事利用非侵入式吸力标记观测了西南极半岛23头南极小须鲸的日夜捕食情况。作者的研究结果表明，由于冲刺性捕食对能量的消耗极大，对于体积小于某个最小值的动物来说，冲刺性捕食便不再是一种高效策略。他们发现，小须鲸分配在日夜的捕食时间差不多，但它们的日间冲刺式捕食率只有夜间的25-40%。作者还指出，它们日间捕食的潜水深度远大于夜间捕食，体积更大的小须鲸比体积更小的小须鲸能在深处停留更长时间。研究结果表明，体长不足5米（断奶小须鲸的体长）的小须鲸无法利用这种捕食策略获得足够食物，这也让小须鲸成为以磷虾等浮游动物为高效冲刺性捕食对象的体积最小的动物。

Cade和同事指出，他们的研究结果对于理解所有滤食性鲸的演化具有重要意义，提示随着海洋条件变化促进深水区形成适合冲刺式捕食的大规模猎物群块，高效的滤食性捕食和巨大的体型可能在过去500万年里实现了协同演化。

《自然-通讯》发表的一篇论文认为，暴露于臭氧污染可能会破坏果蝇在空气中传播的信息素，干扰它们吸引伴侣或认知异性果蝇的能力。这些发现凸显了人类活动对昆虫种群的又一可能威胁。

在许多国家，昆虫数量下降是一个主要保育问题，许多物种都面临灭绝风险。许多昆虫使用信息素交流，这是一种释放到空气中的化学信号，对于求偶尤为重要。例如，雌性蝴蝶和蛾子都会使用信息素远距离吸引雄性。但还不清楚近地面臭氧（由于工业排放产生的一种污染物）如何与这些化学信号反应及造成破坏。

德国马克斯·普朗克生态化学研究所的Markus Knaden、 Nan-Ji Jiang 和同事报告，将雄性果蝇暴露在高水平的臭氧中，将会使雄性产生的信息素降解。雌性果蝇被发现对这些雄性较不感兴趣，对其求偶行为响应慢得多。作者还观察到在臭氧暴露之后出现雄性-雄性求偶，认为这可能是在没有这些化学信号时雄性未能区分其他雄性与雌性所致。

作者提到，城市臭氧水平经常与研究中使用的水平相同或更高。这一污染可能对野生昆虫种群造成何种影响还需要进一步研究。

《自然》发表的一篇论文认为高剂量的三氯蔗糖甜味剂会降低小鼠免疫反应。这些发现没有提供证据表明正常剂量的三氯蔗糖摄入可能产生免疫抑制性。但研究强调了高剂量三氯蔗糖对免疫反应和小鼠机能的一个意外影响。

三氯蔗糖是许多食品中常用的代糖，它没有热量，并且比蔗糖甜600倍。它通常被认为是安全的，但也有人对长期食用包括三氯蔗糖在内的特定甜味剂提出了担忧。

为了调查过量食用三氯蔗糖的影响，英国癌症研究中心Beatson研究所的Karen Vousden和同事给小鼠服食了高剂量的三氯蔗糖。这一剂量同比高于正常人类饮食中的三氯蔗糖摄入，接近该甜味剂的每日可摄入最大剂量（欧洲食品安全局为每千克体重15毫克，美国食品药品管理局为每千克体重5毫克）。小鼠表现出了T细胞（免疫系统的组成部分）增殖和分化水平下降，表明其免疫系统受到调节。三氯蔗糖被发现影响T细胞的膜，降低其有效释放信号的能力。喂食三氯蔗糖的小鼠还表现出在感染、肿瘤和免疫模型中功能性T细胞反应的不同程度下降。

这些发现表明，高剂量三氯蔗糖会改变小鼠的免疫响应。

根据《自然》发表的一篇论文，北冰洋的海冰在2005-2007年之间状态发生变化，变得更薄、更均一。这一变化发生以来，厚重、形状不规律的海冰减少了约一半，至今未能恢复。

从北冰洋流向北大西洋的海冰中，高达90%要经过弗拉姆海峡，这是格陵兰和斯瓦尔巴群岛之间的通道。因此人们认为在弗拉姆海峡观察到的海冰性质能代表北极海盆海冰的特征。海冰厚度在过去30年间发生了很大变化，反映了全北极的环境改变，其平均冰厚度整体下降。

挪威极地研究所的Hiroshi Sumata和同事利用1990年以来弗拉姆海峡北冰洋流出观测站的海洋系泊，持续直接测量海冰厚度。结果显示北极海冰出现了明显变化，其特征为厚冰（厚度超过4米）减少超过50%，相比形状不规律的海冰，较薄、较均一的海冰有所增加。这一变化发生于2005-2007年整个北极地区的海冰停留时间下降之后，这段时间平均海洋中冰停留时间从4.3年降至2.7年。

这些发现表明了气候变化对北极海冰的长期持续影响，表明海冰厚度改变是冰形成区域海洋热量增加的一个结果。较薄、较均一的海冰会影响海洋混合，从而影响到冰层之下的海洋生态系统。

《自然》本周发表的一项研究指出，在全国范围内协调开展作物切换（crop switching）有望极大促进中国实现2030年的农业可持续发展目标。研究结果证实了作物切换在提升环境可持续性方面的潜力，同时不会牺牲中国的作物产量或农民收入。

中国占全球人口的19%，占全球主要作物产量的19%，占全球与农产品系统相关的温室气体排放量的12%。因此，中国各地区面临着日益加剧的环境挑战，并且一直在寻求更可持续农业系统的发展战略。中国农业生产的扩张诱发了越来越多的环境挑战，因此中国正在寻求策略发展一个更可持续的农业系统。作物切换是指在同一片区域连续种植不同作物（轮作）和/或改变作物分布，或是提升农业可持续性的一种可行方式。

中国北京大学的解伟和同事通过将关于产量和收获面积的高分辨率作物特异性数据与每种作物的环境足迹（需水量评估、温室气体强度、施肥量和农药使用）相结合，分析了在整个中国进行作物切换的潜力。他们随后又用模型模拟了作物切换在不同方面和不同地区对农业可持续发展的贡献。该研究聚焦13种作物（包括小麦、水稻和大豆），这些作物总共占到中国主要作物产量的94%以及收获面积的90%。研究结果表明，如果在全国范围内协调并优化行动，作物切换就能帮助减少环境影响，包括使地表水和地下水（即所谓蓝水）用量减少6.5%，温室气体减少6.5%，肥料使用减少（根据肥料种类在8.1%-9.8%之间），而农民收入能增加4.5%。如果由不同政府部门分头行动，且每个部门仅主要关注农业可持续性的某个方面，那么作物切换在某些方面或能产生更好的结果，但同时会以牺牲其他目标为代价。

该模型还指出了特定作物的某些分布区域变化，这些变化能在多个方面产生益处。比如，在东北平原将玉米逐渐换成大豆、甜菜和水稻，就能提高农民收入，减少肥料和农药的过度使用。作者指出，整体上，在全国尺度上优化的作物切换行动或能为中国2030年肥料使用量和农药施用量的目标分别贡献40%和23%。

作者总结道，由中央政府领导的全国尺度上的协调行动对于避免其他方面的牺牲并实现多个可持续性目标来说至关重要。

《科学报告》发表的一项研究指出，一种新工具能预测一个国家未来最多30天内面临食物获取不足——也称粮食不安全（food insecurity）——的个体比例。作者指出，这种工具有望指导面临粮食不安全风险的国家制定决策，从而做出更及时的响应。

奥地利中欧大学的Elisa Omodei和同事利用来自布基纳法索、喀麦隆、马里、尼日利亚、叙利亚和也门2018年至2022年食物消费数据开发了这个工具，这几个国家近年都出现过严重的粮食不安全事件。作者利用这一时期内关于冲突相关死亡率、食物价格、极端天气事件和斋月时间（每个国家的大部分地区在回历斋月里的食物消费习惯会发生改变）的数据优化了他们的工具。作者随后用他们的工具估算了2021年10月至2022年2月面临食物获取不足风险的家庭的比例。

作者发现，他们的工具预测也门和叙利亚未来一天的粮食不安全发生率的准确率为99%，预测未来30天的准确率分别为72%和47%。不过，他们发现对于食物消费数据可及性不如叙利亚和也门的另外四个国家来说，这个工具的预测准确率并没有这么高。这说明当使用从广泛地理区域定期且长期采集的食物消费数据时，该工具的预测也更准确。

作者指出，他们的工具能利用实时数据进行快速可及的预测，或能补充当前模拟粮食不安全技术。他们工具或能通过融合手机数据或对新闻的自动化文本挖掘进一步提升预测能力。

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