20摄氏度似乎是世界上生命茁壮成长的最佳温度：这在一个变暖的世界意味着什么
信用:uux.cn/Unsplash/CC0公共领域据对话（马克·约翰·科斯特洛和罗斯·科克里）：你有没有想过地球生命的最佳温度？对人类来说，20℃是舒适的。
任何温度升高都会降低我们的工作效率，因为释放热量需要能量。
我们知道许多物种可以在比人类更冷或更暖的温度下生存。
但我们对
【菜科解读】
20摄氏度似乎是地球上生命茁壮成长的最佳温度：这在一个变暖的世界意味着什么。
信用:uux.cn/Unsplash/CC0公共领域据对话（马克·约翰·科斯特洛和罗斯·科克里）：你有没有想过地球生命的最佳温度？对人类来说，20℃是舒适的。
任何温度升高都会降低我们的工作效率，因为释放热量需要能量。
我们知道许多物种可以在比人类更冷或更暖的温度下生存。
但我们对已发表研究的系统综述发现，生活在空气和水中的动物、植物和微生物的热范围在20摄氏度时重叠。
这可能是巧合吗？对于所有物种来说，与温度的关系是一条不对称的钟形曲线。
这意味着生物过程随着温度的升高而增加，达到最大值，然后在太热时迅速下降。
最近，一个新西兰研究小组注意到，海洋物种的数量并没有像人们通常认为的那样在赤道达到峰值。
相反，这一数字有所下降，在亚热带地区达到峰值。
后续研究表明，自大约2万年前的最后一次冰河时期以来，这种下降越来越深。
由于全球海洋变暖，它的加深速度更快。
当物种数量与年平均温度相对比时，温度下降了20摄氏度以上。
这是第二个巧合吗？生物过程和生物多样性塔斯马尼亚岛的研究模拟了微生物和多细胞生物的生长速度，发现其生物过程最稳定的温度也是20摄氏度。
这个科克里模型建立在其他研究的基础上，这些研究表明20℃是生物分子最稳定的温度。
第三个巧合？我们与来自加拿大、苏格兰、德国、香港和台湾的同事合作，寻找温度如何影响生命的一般模式。
令我们惊讶的是，我们到处都发现，事实上，20°C是衡量生物多样性的关键温度，不仅对海洋物种如此。
实例表明，温度高于20°C左右会导致各种关键指标下降:海洋和淡水物种对低氧的耐受性海洋浮游生物（开阔水域生物）和海底生物（海底生物）的藻类生产力和鱼类对饵料的捕食率远洋鱼类、浮游生物、底栖无脊椎动物和化石软体动物的全球物种丰富性和基因多样性。
当温度超过20摄氏度时，化石记录中的物种灭绝也有所增加。
物种丰富度增加在全球范围内，珊瑚鱼和无脊椎动物生活的温度范围在地理分布以20℃为中心的物种中最窄。
在微生物中也可以看到同样的效果。
虽然许多物种已经进化到在更温暖和更寒冷的温度下生活，但大多数物种生活在20摄氏度。
此外，化石记录中的灭绝——包括海绵、灯壳、软体动物、海垫（苔藓虫）、海星和海胆、蠕虫和甲壳类动物——在20摄氏度下的灭绝率较低。
随着物种进化到生活在20°C以上和以下的温度，它们的热生态位变得更宽。
这意味着即使它们居住在更热或更冷的地方，大多数仍然可以生活在20摄氏度。
数学科克里模型预测，在20摄氏度时，热宽度应最小化，生物过程最稳定和有效。
反过来，这将最大限度地提高所有生命领域的物种丰富度，从细菌到多细胞植物和动物。
因此，该模型为这种20℃效应提供了理论解释。
预测气候变化的影响生命似乎集中在20摄氏度左右，这意味着热带物种适应更高温度的能力受到了根本性的限制。
只要物种能够改变它们的活动范围以适应全球变暖，20摄氏度的效应意味着物种丰富度将在当地每年平均增加20摄氏度。
超过这一水平，丰富度将下降。
这意味着许多能够通过改变地理分布来适应全球变暖的海洋物种不太可能因气候变化而灭绝。
然而，由于城市、农业和其他人类基础设施改变了地貌，陆地物种可能无法轻易改变它们的地理分布。
20°C效应是对上述现象的最简单解释，包括:物种丰富度和遗传多样性随温度变化的趋势；化石记录中的灭绝率；生物生产力；最佳增长率；和海洋捕食率。
尽管多细胞物种很复杂，但值得注意的是，细胞水平的温度效率也反映在生物多样性的其他方面。
确切地说，为什么20℃对细胞过程至关重要且节能，这可能是由于水与细胞相关的分子特性。
这些特性也可能是为什么~42摄氏度似乎是大多数物种的绝对极限。
巴西南部圣卡塔琳娜州遭遇严重飓风？近600只企鹅被冲上沙滩死亡
当地海洋动物护理机构PMP-BS人员表示，当地9日遭严重飓风侵袭，在部分地区甚至出现时速超过100公里的超强阵风，导致许多野生动物被吹到沙滩上，在所发现的企鹅中596只已经死亡，还有很多遗体已经彻底腐烂，怀疑可能在被吹上岸之前就已经溺死海中。
当地媒体指出，麦哲伦企鹅每年6月至10月，都会从福克兰群岛、阿根廷、智利等地迁徙到巴西圣卡塔琳娜岸边觅食，由于企鹅不像其他鸟类会飞，所以遇到因强风影响而吹起的巨浪时更难逃生，才会不幸淹死在大海中。
南极洲发现世界上最古老的冰芯？可能保存了500万年
现在，科学家们已经确定了可能是世界上最古老的冰芯的日期，其中一些部分可能保存了500万年前的样本。
南极洲等地的冰就像一个时间胶囊：它古老的、被困住的气泡提可以捕捉到几千年甚至几百万年前的地球大气的原始样本。
科学家们一直在寻找越来越古老的冰来扩大地球的气候记录。
像二氧化碳浓度这样的标志物可以与其他古代记录进行交叉检验，以更深入地了解遥远的过去气候是什么样的，以及事情是如何变化的。
现在，一个研究小组可能比以往任何时候都更深入地了解了迄今为止钻探到的最古老的冰芯。
该样本取自南极洲的Ong Valley，那里的冰川漂移使古冰层相对接近地表，受到一层岩石的保护。
在2017年和2018年的南半球夏季，该团队钻探了一个长9.5米（31英尺）的冰芯，并在此后分析了不同深度的材料的年龄。
研究人员检查了整个冰芯中铍、氖和铝的同位素的积累情况。
这些同位素是由高能宇宙射线与岩石物质碰撞产生的，其浓度可以提供一个指示，说明一个层最后暴露在表面的时间。
由此，研究小组能够计算出，该冰芯是由两个大的冰块堆积在一起组成的，这可能是由两个独立的冰川事件引起的。
上面的部分估计有300万年左右的历史，而下面的部分被测定为430万至510万年之间。
这几乎是之前的记录保持者（270万年）的两倍。
当然，这些都是估计，虽然可能有误差的空间，但研究小组说，分析三种不同的同位素使他们对年龄范围相当有信心。
虽然对400或500万年前的地球的一瞥无疑是非常宝贵的，但科学家们把目光投向了保存气候连续记录的冰芯。
目前的记录保持者横跨80万年，但科学家们的目标是收集不间断地延伸到一百万年的冰芯。
其中一些项目，包括Beyond EPICA，已经进行了几年的钻探活动。
这项新研究发表在《Cryosphere》杂志上。
相关报道：科学家发现世界上最古老冰芯（神秘的地球uux.cn报道）据中国科学报（李木子）：南极洲的冰层就像一个时间胶囊，其中的古老气泡提供了数千年前的地球大气层快照。
为了延长地球的气候记录，科学家一直在寻找最古老的冰层。
如今，一个团队可能发现了“金矿”。
研究人员在横贯南极山脉的昂谷发现了一根近10米长、充满沉积物的冰芯。
他们估计这些冰有500万年的历史，可能是迄今为止发现的最古老的冰。
科学家7月15日发表在《冰冻圈》杂志上的用于测量冰芯年代的方法，可能为研究其他更古老的冰层样本铺平了道路。
大多数用于科研的冰芯都是从南极洲东部的一些地点收集的，那里的冰层由于降水而一层层沉积下来，甚至比昂谷的冰层更干净。
几个国际团队正在竞相从这些更为有序的地下深层沉积物中提取最古老的连续冰芯，并希望能得到延伸至150万年前的无缝大气情况时间线。
然而，新的方法可以确定更古老冰层样本的年代。
这些样本是由冰川沉积而成的，因为它们更接近地表，所以更容易获取。
这是文章主要作者Marie Bergelin的观点。
作为一位冰川地质学家，她在美国北达科他大学工作期间曾参与了昂谷冰川项目。
Bergelin并没有深入地下钻取冰芯，而是寻思：“我们还能在哪里找到古老的冰？我们还能去哪里找到独特的矿床？”2017~2018年，研究人员在昂谷收集了冰芯，他们选择的提取地点远离任何可能污染样本的落石区域。
研究人员根据对该地区冰沉积情况的了解开发了一个模型，描述了稀有的铍、铝和氖同位素是如何随时间推移在冰中累积的。
在将该模型的预测结果与10米长冰芯中测得的同位素剖面进行比较后，他们估算出，在一定深度内，一些冰的历史大约有300万年。
在该深度以下，同位素浓度远高于预期，这使得研究小组得出结论，在昂谷的这一地区，两个独立的冰层相互堆叠。
他们估计，其中更古老、更深的冰层年代在430万年到510万年之间。
纽约城市大学冰川地质学家Alia Lesnek说：“他们实际上为这片冰层提供了以前无法做到的数据分析，这令人非常兴奋。
”其他研究人员对该结果表示质疑，因为Bergelin和同事没有收集到碳同位素水平等数据，而根据这些数据可能会得出不同的年代。
科学家还想知道，该模型是否能适用于昂谷以外的冰层。
Bergelin说，测量3种同位素应该足以得出结论，因为大多数研究只使用一种或两种同位素，而碳14的衰变速度太快，无法确定数百万年前的冰层年代。
她认为，该模型可以应用于其他具有类似、孤立和埋藏冰层的南极地区。
尽管如此，科学家仍然对该冰层的年代及其意义感到兴奋。
“这项研究提供了非常有力的证据，证明冰芯或冰层样本可以保存300万年或400万年。
”曾就职于普林斯顿大学的古气候学家Yuzhen Yan说，“这为未来的钻取作业开辟了新的可能性。
”目前，最古老的连续冰芯可以追溯到80万年前的气候记录。
但科学家希望有一个不间断的环境记录，可以追溯到大约100万年前，当时地球气候发生了重大变化，冰河期的周期减缓。
理解发生这种突然变化的原因，可能有助科学家明确今天的气候变暖将带来什么。
一些项目已经开始钻探。
其中包括俄罗斯的VOICE项目和10个欧洲国家的合作项目Beyond EPICA。
“我们的目标是从南极洲的不同地方获得多个冰芯，以确保记录的准确性。
因此，只有一个国家或一个团体是不可能做到的。
”日本东京国家极地研究所的古气候学家Kenji Kawamura说。
