星际飞船爆炸和睡觉的声音

世界各地的人们正在举行纪念2023年地球日的活动，人们继续努力迫使决策者应对气候变化。伦敦自然历史博物馆希望公众加入他们的一项名为“大自然偷听”的大型社区科学项目，该项目旨在调查噪音污染和昆虫数量之间的联系。考虑到这一点，我们让我们的同事威尔·廷格尔(Will Tingle)在剑桥西北部的街道上逍遥法外。但首先，自然历史博物馆的阿比盖尔·洛博士来解释一下背景……

阿比盖尔-自然偷听是自然历史博物馆最新的社区科学项目，我们要求尽可能多的人加入进来，更好地了解噪音污染对道路附近野生动物的影响。因此，任何人都可以通过在道路和街道附近记录昆虫的声音和景象来参与其中。我们可以利用这些信息使街道对野生动物更友好。我们在4月22日地球日发射。所以这是一个将两者联系在一起的绝佳机会，做一些社区科学，尽自己的一份力量，与当地的自然联系起来，是的，成为一名科学家。我们希望看看噪音污染的程度是如何影响昆虫的数量和分布的，不仅如此，我们还可以从录音中识别昆虫的声音。我们已经做了很多工作来训练算法，从声音中识别鸟类，但我们现在正在开发一种技术，能够对昆虫做同样的事情。所以这是一个非常令人兴奋的项目，让人们参与其中。

嗯，听起来我们必须试一试……

Will - <汽车经过>那么，James，是时候为人们做一些公民科学了。

詹姆斯-我的最爱。

威尔-我们有一份严格的清单要检查。在我们开始之前，你能帮我查一下是在上午10点到下午4点之间吗?

詹姆斯:是的。

威尔-好。我们在公路附近吗?

詹姆斯-是的。

威尔-好。气温高于13度吗?我现在就剧透给你听。气温超过13度。只是一阵微风吗?

詹姆斯-是的。快有阵风了。

我们会尽力的。现在剩下要做的就是沿着这条路走，给我们在自然历史博物馆的朋友们录一些录音，如果我们发现了昆虫，试着叫它们出来。给他们拍照并确认身份。

詹姆斯-走吧。

詹姆斯:哦?

哦，不，你说得对。你是对的。

James - <笑>当它们移动得如此之快时，很难被识别出来。

威尔-没关系。你把我难住了，詹姆斯。我们找到了一只孤独的蜜蜂，一只硫磺蝴蝶，两只食蚜蝇。我们开了个好头。我们有很多蚊子飞来飞去。更多的蝴蝶，詹姆斯。你是什么?哦，那是孔雀蝴蝶。令人愉快的。

哦，这真奇怪，詹姆斯。看看这个。它看起来像一只蜜蜂，但实际上是一只苍蝇。猜猜它叫什么?

詹姆斯- <笑>。我不知道。不过它的鼻子很长。

威尔-别说鼻子，詹姆斯。但它有很长的喙，但它是一只蜂蝇。这很有趣。这是一只伪装成蜜蜂的苍蝇，这样就没人会吃它了。

詹姆斯:我们这些没有受过动物学训练的人怎么能识别出这些生物呢?你会很高兴地知道，自然历史博物馆已经给了每个人一个很好的昆虫无脊椎动物指南，如果他们想参加这个活动，他们可以在网站上遵循。

詹姆斯:为什么我们要特别寻找虫子和昆虫?为什么不是野生动物的其他方面?

问得好，詹姆斯…

阿比盖尔:昆虫对维持健康的环境非常重要。他们有很多角色。它们是食肉动物。他们是寄生虫。它们给花授粉，给我们提供食物和庄稼之类的东西。所以昆虫真的很重要，但我们对它们知之甚少。所以我们需要对它们进行更多的研究。其中一项正在研究的是噪音污染对它们的影响。社区科学项目Nature偷听是独一无二的，因为它是由英国各地的学生共同设计的。因此，我们收集了来自英国各地的数百个问题，并将其缩小到一个问题:“我们如何才能让道路更有利于自然?” And we ran a series of workshops to sort of refine and develop that question a little bit further. And that is how we ended up on the idea of investigating road noise pollution. And we were very lucky at the museum to have Ed Baker, who's an acoustic biology researcher. So he looks at sound recordings and tries to identify wildlife from them. So it sort of all just worked out really well. Really it was amazing that the students had identified this problem as something that they were really interested in.

威尔:一旦你收集了所有这些数据，并确定了其中发生的事情，你打算如何处理这些数据?

阿比盖尔:《自然》要播两年。第一年，我们将主要关注一些基本的声学指标，这些指标与人们在道路上看到的声音有关。然后，从声学数据中识别鸟类的技术相当发达，但能够从声学数据中识别昆虫还不太成熟。所以我们需要收集大量的录音，这样我们才能开始训练算法。我们收集的信息，我们将与道路开发商、委员会和当地社区分享我们如何尝试改善道路两侧。

威尔:嗯，詹姆斯，我认为这是一次很好的成功。

詹姆斯-是啊，这样度过一个小时真是太好了。

威尔——当然。我希望我们在这里收集到的数据可以添加到自然历史博物馆正在收集的马赛克中，以跟踪我们道路附近昆虫的分布。

作为少数被送往太空的幸运科学家之一，有一个缺点是，当你返回地球时，你可能会留下一具70岁老人的骨架。当我们的身体暴露在微重力环境中时，我们骨骼的自然重塑会被破坏，你在那里的每一个月都会失去1-2%的密度。为什么会发生这种情况，科学家们并不完全确定，但他们认为这与我们体内微生物群的变化有关，微生物群是生活在我们体内的数万亿细菌。为了弄清真相，加州大学洛杉矶分校的乔·比德里研究了送往国际空间站的老鼠的微生物群和骨密度的同时变化。他希望他的研究在帮助宇航员的同时，也能帮助世界上数百万患有骨质疏松症等骨骼疾病的人。

乔:真正酷的是NASA有一个叫做啮齿动物栖息地的设备。它看起来就像一个巨大的电脑机箱，鼠标可以在里面活动，还有复杂的传感器和其他类似的摄像头。然而，由于你处于微重力状态，我们分析的粪便无法被主动取样。所以在实验结束时，我们必须获取这些样本然后在那里做一个时间点分析。

詹姆斯:你能总结一下，你的发现，你送入太空的这些老鼠的微生物组的变化吗?

乔-除了少数物种外，飞行和地面的微生物组相对相似。特别是两个物种，乳酸杆菌和多丽亚菌在飞行组中含量升高，这很有趣。我们在微生物中看到了这些变化。我们看到了它们对我们检测到的一些代谢物有潜在贡献的能力。然后我们看到骨骼的内稳态发生了变化。所以我们想也许这只是宿主对微重力和骨质流失的反应，或者这可能是一种主动补偿。但需要进一步的研究来真正验证这些假设。

James: Joe，你已经提前回答了我的问题，关于你是如何区分因果关系的。究竟是微生物组的变化影响了小鼠的身体，还是小鼠骨密度的变化改变了微生物组。

乔:虽然我很喜欢微生物学和微生物组，但我认为我的科学直觉是，虽然我现在没有证据证明这一点，但可能是身体影响了微生物组，这可能是一种反应。所以我认为另一个非常重要的信息是老鼠参与了一种叫做粪食的行为，在这种行为中，它们吞下自己的粪便，这在微重力下是无法做到的。

詹姆斯:好极了。

乔:我知道这是一个非常有趣的过程，但这是他们从环境中重新引入微生物的另一种方式。因此，虽然这是正常行为的异常，但它也提供了一个非常独特的机会，在这种独特的环境中，几乎是一种选择事件。所以，我们需要看看我们是否能评估这些微生物是否真的能减轻骨质流失。

詹姆斯:就像我理解的那样，如果我说错了请纠正我，你看到你送入太空的老鼠的微生物群多样性增加了，通常你会把它与健康益处联系起来，如果有的话。但在这种情况下，你是否见过这种情况会对健康造成损害?

乔:是的，你问的问题都很好，我认为现在是退一步的好时机，因为这是一个独特的环境，你真的有重力影响着所有这些不同的细胞过程。在这样的背景下，你知道，在一天结束的时候，这只是对微生物的选择压力。因此，在这种情况下，多样性是否增加并不一定意味着它会带来某种特定的健康益处或健康损失，但微生物正在对这种环境做出反应，然后有许多不同的生物过程正在发生变化。