月壤中能种鹰嘴豆吗？迄今最古老硬骨鱼不到3cm；沿海海平面高度被低估 | 一周论文新鲜读

天文学 | 发现已知最紧凑的3+1型四星系统

Discovery of the most compact 3+1-type quadruple star system TIC 120362137

Nature Communications

《自然-通讯》报道了已知最紧凑的3+1型四星系统，这类系统中一颗恒星会围绕一个三星系统运转。这一系统占据的空间与木星绕太阳轨道相当，为研究此类紧密束缚系统的动力学与演化提供了罕见机遇。 

层级恒星系统中，一些恒星会在相对狭小的空间内相互围绕，这样的系统为理解恒星形成与长期轨道稳定性提供了宝贵的信息。其中一种这样的结构就是3+1型的四星系统——一颗外层第四星围绕一个稳定的三星系统运转。由于观测和建模三颗以上恒星的运动很困难，迄今为止人们发现的3+1型四星系统很少。 

匈牙利赛格德大学的Tamás Borkovits和同事分析了“凌日系外行星巡天卫星”（TESS）的观测数据和一些天文台的地基数据，发现了目前已知最紧凑的3+1型四星系统。这一系统被命名为TIC 120362137，三颗内层恒星限制于水星绕日轨道大小的区域内。外侧恒星则范围更大，轨道略小于木星到太阳的距离。作者发现，三颗内层恒星比太阳质量更大、更热，外层恒星则与太阳相似。最后，作者模拟推算了该系统可能的演化结局，预计约93.9亿年后，四颗初始恒星将合并最终形成一对白矮星。 

这些发现为紧凑恒星系统的动力学行为提供了详细的视角。 

最上排展示该系统的俯视图，中间排为侧视图（即TESS观测视角）。最下部分呈现TESS观测光变曲线及光动力学模型光变曲线，对应巴氏日历（BJD）区间2459767至2459796 （即2022年7月22日至2022年8月4日，实际属于TESS卫星第54观测区观测数据）。左侧列展示整个四星系统，右侧列则呈现内层三星子系统的运动轨迹。视频来自Brian P. Powell, NASA戈达德太空飞行中心

地球科学 | 沿海海平面或高于此前认知

Sea level much higher than assumed in most coastal hazard assessments

Nature

《自然》发表了一项研究认为，大多数研究可能将全球沿海海平面高度平均低估了约0.3米。在全球南方某些地区，海平面实际水位可能比此前预估高1米之多。这些发现强调需重新评估现有数值，以及确保未来沿海灾害评估能准确结合海平面测量与沿海高程数据，以更好地理解气候变化对沿海地区的影响。 

海平面上升对沿海社区是一大威胁，政府间气候变化专门委员会估计，海平面在2100年将上升0.28-1米。但全球各地沿海海平面上升的影响评估常常采用理论海平面值，而非本地直接测量的海平面高度。 

荷兰瓦赫宁根大学及研究中心的Katharina Seeger和Philip Minderhoud分析了2009-2025年间发表的325篇经同行评审的评估沿海暴露与灾害影响的文献，并作了全球性元分析，以计算通常假设和实际测得海平面值之间的差异。他们发现，超过90%的研究依靠基于重力模型（即大地水准面）的假设海平面数值，而非实际测量得到的数值，从而导致海平面低估幅度在0.24-0.27米之间（具体取决于所使用的大地水准面模型），有些偏差值可达5.5-7.6米。由此，海平面上升和其他沿海灾害影响评估都是基于平均低于真实海平面的数值来计算的，从而低估了沿海的暴露风险。低估的情况在全球南方更为明显——特别是东南亚和太平洋地区。在拉丁美洲、北美西海岸、加勒比地区、非洲、中东和印度-太平洋地区也存在此类低估。作者指出，这些问题源于一个假设，即地球重力模型能在全球范围内提供可接受的局部海平面估计。但这些模型只考虑了重力和地球自转，没有纳入其他决定局部海平面的因素，如潮汐、洋流和风。经过对发表文献中最普遍假设的元分析，适当结合沿海高程与实测海平面高度数据，作者发现，相较于此前的估计，假设海平面每上升1米将会有多达37%的额外陆地被淹没，影响全球7700万-1.32亿人。 

作者总结道，需重新评估现有海平面上升影响的评估方法，这对政策制定者、气候融资及沿海适应计划可能产生深远影响。 

如果现在的海平面上升影响评估低估了上升幅度呢？视频来自瓦赫宁根大学及研究中心

古生物学 | 中国化石揭示早期硬骨鱼演化证据

• The oldest articulated bony fish from the early Silurian period

• Largest Silurian fish illuminates the origin of osteichthyan characters

Nature

两篇《自然》论文本周报告，在中国发现的一个化石群中，发现了已知最古老的完整硬骨鱼和一种硬骨鱼的早期牙齿化石，其年代可追溯至志留纪（约4.44亿-4.19亿年前）。这些发现为硬骨鱼的起源提供了新见解。 

硬骨鱼（osteichthyans）占所有脊椎动物物种的98%（包括大多数鱼类和所有的陆地脊椎动物）。由于缺乏干群硬骨鱼化石，硬骨鱼早期演化阶段的信息一直有限。前泥盆纪（4.19亿年前）的化石很罕见，许多早期标本都是碎片化或不完整的。来自中国西南两地的新化石材料有助于厘清塑造硬骨鱼世系的早期演化序列。 

朱幼安、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的朱敏和同事描述了一个小型、近乎完整、有关节的硬骨鱼骨骼，来自重庆特异埋藏化石库，属于志留纪早期（约4.36亿年前）。作者指出这一标本代表了迄今已知最古老的硬骨鱼类。这种鱼类被命名为重庆始骨鱼（Eosteus chongqingensis），体长不足3厘米。始骨鱼具有硬骨鱼不同纲类的特征，如硬骨鱼和软骨鱼都有的鳍棘，组合特征表明它接近硬骨鱼演化的最早期阶段。 

在另一篇论文中，卢静、Per Ahlberg、朱敏和同事描述了新发现的化石材料，来自名为钝齿宏颌鱼（Megamastax amblyodus）的鱼类，这是前泥盆纪已知最大的脊椎动物。这些化石发现于云南省的关底组，可追溯至4.23亿年前。过去的宏颌鱼化石仅有少量颌骨标本。新的标本包含完整头骨和躯干，有齿和下颌。这些标本有一排附着在单独基座上不连续的齿垫（承载牙齿的结构），与现代硬骨鱼的牙齿结构不同。这些早期硬骨鱼牙齿组织的证据揭示了硬骨鱼演化中的关键阶段。 

这些发现共同推进了我们对塑造硬骨鱼世系的演化历程的理解。 

重庆始骨鱼的复原动画。视频来自NICE PaleoVislab, IVPP

天体生物学 | 揭示生命在模拟外星土壤中存活的潜力

• Bioremediation of lunar regolith simulant through mycorrhizal fungi and plant symbioses enables chickpea to seed

• Growth of microorganisms in a Martian regolith simulant at reduced water activity

Scientific Reports

《科学报告》发表的两篇论文探讨了生命在模拟月壤和火星土壤中的生存能力。其中一项研究表明，同时使用共生真菌和蠕虫产生的堆肥处理模拟月壤，可显著提高鹰嘴豆在该土壤中的繁殖概率。另一篇论文指出，某些微生物或能从大气中吸收足够水分，在模拟火星土壤中生长——其大气湿度水平与火星表面相当。 

月球土壤（专业术语称月球风化层）因含高浓度铝、锌等金属元素，排水性差且缺乏地球土壤特有的微生物群落，无法支持植物健康生长。尽管前人研究探索过多种改良月壤肥力的方法，但经处理的土壤中培育的植物通常仍会出现生长受阻、叶片黄化等应激症状。 

美国德克萨斯农工大学的Jessica Atkin和同事在模拟月壤样本中培育鹰嘴豆（Cicer arietinum），并采用两种处理方式：添加不同浓度的蚯蚓粪肥（由赤子爱胜蚓Eisenia fetida分解生物废弃物产生）；同时在每种浓度土壤样本中接种丛枝菌根真菌（AMF）。在地球环境中，丛枝菌根真菌能增强土壤养分循环能力，减少植物可吸收的潜在有毒金属含量，并产生有助于土壤固结的蛋白质以减少侵蚀。研究人员随后测量了鹰嘴豆的结籽量、种子重量、植株高度及根系质量。 

结果显示，仅在同时施用丛枝菌根真菌和蚯蚓粪的样本中，鹰嘴豆才能开花结籽。与100%商业盆栽土对照组相比，模拟月壤中的处理组种子产量明显更低。但蚯蚓粪含量25%和50%的处理组与对照组种子的平均重量相当。经AMF处理的植株干茎根系总质量显著高于未处理组，表明植株生长状况改善。 

研究者据此推断，地球土壤再生策略在月球环境中具有可行性。但他们同时提醒：所有混入一定比例模拟月壤的植物，相较对照组均呈现应激反应。 

在另一项研究中，英国诺森比亚大学的Jyothi Raghavendra和同事针对模拟火星土壤中的微生物生长条件展开探索。在34%大气湿度（与火星环境相当）的无菌条件下，他们对500毫克模拟土壤进行为期60天的DNA含量监测。结果显示DNA总量在30天内持续增长，表明土壤原生微生物在恶劣环境中仍能增殖。但至第60天，测得的DNA总量已回落至零。拉加文德拉及其合作者认为，该结果可为确定火星微生物生存条件的相关实验提供参考依据。