内共生生物中,其中一种生物的细胞生活在另一种生物的细胞(或器官)中,在整个生命之树中,在各种各样的分类单元中都进化了很多次,并且通常涉及不同王国生物不同生物之间的亲密相互作用[1]。通过使特殊性获得完全新颖的特征,这种以前独立物种的进化合并在进化创新中具有重要作用[2]。共生介导的创新的显着例子包括自身肉芽的增长和氮固定的增益[4]。这种创新允许共生生物入侵新的生态区[5],并导致形成了全新的生物群落,例如珊瑚礁。因此,内共生体的基础是跨越陆生,淡水和海洋栖息地的许多不同生态系统的功能[6]。通过开放新的生态机会,内共生植物可以充当关键创新,而在进化时段标准可以催化多样化和燃料适应性辐射[7-9],尽管并非总是[10]。除了它们在生物多样性中的作用外,内共生性还可以通过将功能分隔为专业结构或器官,从而使更复杂的生物体的演变[11],从而增加了有机体多功能性和模态性[12]。最重要的是,这在真核细胞的细胞器的共生起源中很明显,这些细胞的细胞器具有专门的代谢功能,如果在大量细胞质中表现出效率(或不可能)。这种提高的效率被认为提供了
开发了一种用于昆虫的DNA条形码分析的多功能遗传标记,该标记已在全球范围内寻求(我希望将其应用于环境DNA分析,也可以应用于陆生昆虫!)[研究结果]⚫近年来,来自环境DNA的元基因组(社区)分析全面研究了仅通过从河流和池塘中收集水来居住在那里的生物群,在全球范围内吸引了大量关注,需求一直在增加。 ⚫在鱼类,鸟类,哺乳动物和甲壳类动物中已经开发了高度的遗传标记(PCR引物),并经常用于环境DNA分析。 ⚫在昆虫中,地球上种类最多的物种,对全面的社区分析的需求很大,但是物种多样性越高,遗传多样性越高,使得可以开发可用于所有昆虫的基因标记,并且与其他动物群体相比已落后。但是,即使在本文中的试验中,这次发表的论文中发表的遗传标记也已被证明是高度的,而且预计不仅在水生昆虫中,而且昆虫的社区分析都会迅速加速。 ⚫当提交论文时,以预印式的形式发布了有关新开发的标记的信息,并在出版之前已在国内和国际环境DNA分析中使用,并且也因标记的多功能性而受到好评。一些合同进行环境DNA分析工作的公司已经在其网站上发布了日本对本文的解释。 https://edna-blog.com/paper/insectprimer/
摘要国际社会通过《巴黎协定》等条约旨在将气候变化限制在2°C以下,这意味着在本世纪下半叶大约达到碳中立性。在目前的计算中,基于碳中立的各种路线图的基础,主要组成部分是稳定甚至扩大的陆生碳汇,并由全球森林生物量的增加支持。但是,最近的研究对这一观点提出了挑战。在这里,我们开发了一个框架,该框架评估了不同气候变化情景下森林生物量的潜在全球均衡。结果表明,在全球变暖的碳储量下,地上生物质逐渐转移到更高的纬度,而干扰方案的强度几乎在任何地方都大大增加。co 2受精是最不确定的过程,其估计方法不同,导致均衡的估计结果差异近155 pgc。总体而言,假设人类压力的总和(例如木材提取)不会随着时间的流逝而变化,总森林覆盖率不会发生显着变化,并且CO 2受精的趋势目前是从卫星代理观测中估计的,结果表明我们已经达到(或非常接近)全球森林碳储存的峰值。在短期内,假定增加的干扰制度比森林增长的增长更快,而全球森林可能会充当碳源,这将需要比以前估计的更大的脱碳化努力。因此,森林作为缓解气候变化的一种基于自然的解决方案的潜力比以前认为的更高的不确定性和风险。
•过度开发会对46%的受威胁和近乎威胁的物种构成威胁。根据IUCN红色列表,超过1680种陆地动物受到过度开发,1118种淡水和海洋动物的威胁,并通过不可持续的捕鱼以及557种来自不可持续的聚会的植物。1•直接剥削一个物种会通过选择人类靶向一个物种的特征来引起进化压力(例如,无象象牙的大象带来了反对偷猎的进化优势)。因此,它是物种特征变化(23.5%)的最重要驱动力,其次是气候变化。1•增加的收获和剥削(例如狩猎)可以改变病原体动力学,从而导致疾病从物种到物种跳跃,并允许新型疾病扩散到人类。2•过度开发是对陆地物种的第二大最常见威胁,对陆生和淡水生态系统的相对负面影响第二大(仅在土地利用变化之前)。1种迁徙物种受到过度开发的影响。3•在海洋生态系统中,直接剥削生物体(主要是捕鱼)对物种的相对影响最大。33%的海洋鱼类股票被归类为过度开发,大于55%的海洋地区需要进行工业捕鱼。过度捕捞加上温暖的海洋温度,增加的交通和其他威胁引起了漂白和广泛的珊瑚死亡。珊瑚不仅对他们支持的丰富生态系统很重要,而且对于提供沿海缓冲液(可以改善风暴潮的影响)。1
藻类起源于化石记录,在前寒武纪近三十亿年。大概的计数表明大约有72,500种藻类。其中,可能已经正式发布了大约44,000个名称,已经处理了33,248个名称(1)。藻类代表着一个至关重要的真核生物。它们具有重要意义,因为它们是从海洋环境过渡到土地的开创性生活形式,随后发展成为我们今天看到的各种植物(2)。与陆生植物相比,大多数藻类都是光合作用,并且具有更简单的细胞结构和细胞器。藻类形成一个多媒体群,这意味着它们不共享共同的祖先。虽然它们的质体可能起源于蓝细菌,但采集过程似乎在不同的藻类组之间有所不同(3)。微藻具有巨大的生物多样性,并且在很大程度上尚未作为资源。每个物种可能具有独特的特征,潜在地含有丰富的碳水化合物,糖和蛋白质。这些特质使它们对于生产动物饲料甚至食物以供人类消费而产生有价值(4)。藻类是丰富的石油来源,可与菜籽油(例如菜籽油,大豆和菜籽)相媲美。这种油可以很容易地转化为生物柴油。因此,利用微藻生物生产具有巨大的长期潜力(5)。藻类在肥料行业,生物修复和污染控制中找到应用。这些角色对于维护水生生态系统的平衡至关重要,并充当有价值的生物指导者。栖息地内藻类的生长显着影响生态系统,并迅速对水生环境的改变,尤其是与营养水平有关。它们在水体内不同区域的分布受其物理化学条件的影响(6,7)。
基因驱动器是性生殖的遗传元素,比通过孟德尔时尚传播的生物传播的速度快。可以设计基因驱动器来修改生理学和繁殖的不同方面,因此已提议它们作为控制媒介传播疾病的一种新的和革命性的工具,尤其是那些疾病,尤其是那些由属的Anopheles和Aedes(Culicidae)传播的疾病,例如Malaria,Malaria,Dengue和Zika Virus。这种方法可能会通过降低这种毁灭性疾病的传播来影响人类健康。但是,将基因修饰的蚊子(或其他物种)释放到环境中提出了一系列与静止技术有关的问题,以及我们对陆生和水生生态系统的复杂结构和动态的当前理解。此外,人们对自然生态系统中人类干预的道德问题最终可能会影响我们的生活方式或生态系统本身。这项工作是一种跨学科的方法,它从生物学,哲学和神学的角度分析了潜在的生态影响对自然环境的释放遗传修饰物种的释放,重点是基因驱动驱动驱动器模型的蚊子。从天主教的角度来看,它包括神学方法(尽管其他基督徒很容易共享),因为我们认为世界宗教具有宝贵的见解,即使并不是每个人都可以分享他们的基础。我们得出的结论是,焦点问题是人类与自然之间的关系,遗传修饰物种的释放可能会不可预测地改变这种关系。然而,鉴于生态系统中的复杂互动,诸如地球管理原则之类的新方法可以提供新的,更广泛的答案,涉及生物学,哲学和神学概念,这些概念将帮助所有相关参与者互动,以使世界变得更美好。
人类驱动的栖息地丧失被认为是生物多样性危机的最大原因,但迄今为止,我们缺乏可靠的,空间显式的指标,无法量化栖息地范围对物种灭绝的影响的人为变化的影响。现有指标无法考虑物种身份,或者仅专注于最近的栖息地损失。Durán等人开发的持久分数方法。(Durán等人2020方法ECOL。Evol。11,910–921(doi:10.1111/2041-210x.13427)通过将物种的生态和土地覆盖数据相结合,同时考虑了过去栖息地损失对物种灭绝的可能性的累积和非线性影响,这代表了重要的发展。但是,它在计算上是要求的,从而限制了其全局使用和应用。在这里,我们将持久性得分方法与高性能计算相结合,以生成30 875种陆生脊椎动物的寿命(土地覆盖变化对未来灭绝的影响)的全球地图(在1 Arc-min分辨率(在赤道为3.4 km 2))。这些地图首次提供了定量估计值,即预期的灭绝数量(增加和减少)的边际变化是由于将剩余的自然植被转化为农业而引起的,并将农田恢复为自然栖息地。我们从统计学上证明,这种方法整合了有关物种丰富性,特有和过去栖息地丧失的信息。本文是讨论会议问题的一部分,“弯曲自然恢复的曲线:基于乔治娜·梅斯(Georgina Mace)的生物多样性未来的遗产”。我们所产生的地图可在0.5–1000 km 2的尺度上使用,并提供前所未有的机会,以估算影响土地覆盖变化的各种行动的影响,从个人饮食选择到全球保护区的发展。
1。引言全球变暖是由于大气中温室气体(GHG)的积累,例如二氧化碳(CO 2),地球温度的长期升高。尽管CO 2捕获热量的能力小于一氧化二氮(N 2 O)(相对于CO 2的全球变暖潜力(GWP)为265个265个)和甲烷(CH 4)(CH 4)(GWP在100年中为100年或相对于CO 2的20年中的86岁),但CO 2的生产是CO 2的生产。在2022年,CO 2的排放占国家温室气体总排放量的60.6%(不包括土地使用,土地利用变化和林业(LuluCF)部门),而CH 4和N 2 O分别占29.1和9.1%(EPA,2024)。碳固相可以通过从大气中去除CO 2来帮助减少全局变暖,从而抵消与大气中高浓度的CO 2相关的变暖影响。土壤碳很重要,因为它在缓解气候变化,增强土壤生育能力和支持整体生态系统健康方面起着至关重要的作用。在全球范围内,土壤中含有大约1417 GT的碳,这是大气中碳量的两倍以上,大约是存储在活植物中的三倍。这使土壤成为最大的陆生碳池,突出了其在全球碳周期中的关键作用及其隔离大气CO 2的潜力(Lal,2004)。爱尔兰的草原土壤储存了大量碳,大约440 tco₂/公顷,或估计在所有矿物质土壤中估计有1,800吨煤(Paul等,2018)。有效地管理土壤碳可以显着降低大气中的浓度并提高农业生产力。
简介联合国粮食及农业组织 (FAO) 报告称,到 2050 年全球人口可能达到 97 亿,到 2100 年将增至 112 亿 (https://population.un.org/wpp/Publications/Files/Key_Findings_WPP_2015.pdf)。人口增长对全球粮食体系提出了多重挑战,全球粮食体系需要利用更少的自然资源生产出更健康的食品,减少对环境的影响,保护生物多样性,并灵活地适应不断变化的社会期望。要满足这一需求,就需要对养殖动物的健康和福利进行环境可持续的改善,并提高效率和多样化(例如,包括更多适合当地环境的物种)[1]。为实现这些目标所需的育种策略和管理实践的变化将需要建立在提高准确使用基因型预测世界养殖动物(包括陆生和水生)表型的能力的基础上(图 1)。在这里,我们描述了一系列研究重点,以应对当前和未来的挑战,这些研究重点以动物基因组功能注释(FAANG)项目 [ 2 ] 的进展、成功和资源为基础。FAANG 的第一阶段专注于基础数据生成以表征表达和调控基因组区域,以及管理和提供带注释的养殖动物基因组 [ 2 ,3 ]。这些主要基于个体层面的高深度方法 [ 3 ]。这个团体现在面临的主要挑战是利用这些资源将基因型、表型和遗传价值联系起来,以便将这项研究从实验室转化为现场的工业应用。为了有效实现这一目标,我们需要为大量动物生成功能基因组信息,而不是依赖少数经过深入注释的个体。此外,到目前为止,大多数数据集来自由异质细胞群组成的组织,阻碍了
高通量测序技术为研究植物基因组和亚基因组的起源与进化、群体驯化以及功能基因组学等提供了新的方法和途径。自然界中兰科植物有数以万计的成员,许多在生态链的延长与保护、观赏花卉的园艺利用、植物药材的利用等方面有着巨大的应用潜力。然而,兰花种质资源的改良还缺少大规模的基因敲除突变体文库和完善的遗传转化体系,新型基因编辑工具,如目前备受青睐的CRISPR-Cas9或一些碱基编辑器,尚未在兰花中得到广泛应用。除了品种繁多之外,与性状相关的功能基因的挖掘也需要高精度、高通量的基因组测序技术。目前兰花基因组学的研究重点已转向物种的起源和分类、基因组的进化和缺失、基因复制和染色体多倍体以及花形态发生的相关调控。这里讨论了过去几十年来兰花分子生物学和基因组学所取得的进展,包括基因组大小的进化和多倍体化。LTR 逆转录转座子的频繁插入在兰花基因组的扩展和结构变异中起着重要作用。核基因组的大规模基因复制事件产生了大量近期串联重复的基因,从而驱动了新基因的进化和功能分化。质体基因组的进化和缺失主要影响与光合作用和自养相关的基因,这表明兰花比任何其他陆生植物经历了更多的向异养的独立转变。此外,大规模重测序为构建遗传图谱提供了有用的SNP标记,这将有利于培育新的兰花品种。高通量测序和基因编辑技术在兰花性状相关基因的鉴定和分子育种中具有重要意义,它为我们提供了具有代表性的性状改良基因以及一些
