БиологияbioRxivUlrich, J., Cheung, Y. Y. J., Cosma, C. T., Kharouba, H. et al.3 мин чтенияpreprint
Большие парки и древесная растительность в городах способствуют разнообразию бабочек в 22 крупнейших городах США
Large parks and city-wide tree cover boost butterfly diversity across 22 major U.S. cities
Карточка статьи
Рубрика
Биология
Источник
bioRxiv
DOI
10.64898/2026.07.02.736135
Дата
03.07.2026
Автор
Ulrich, J., Cheung, Y. Y. J., Cosma, C. T., Kharouba, H. et al.
Время чтения
3 мин
Это предварительная публикация, она не прошла научное рецензирование.
Аннотация
Ускоряющаяся глобальная урбанизация требует лучшего понимания того, как управлять городами, способствующими биологическому разнообразию. Однако в настоящее время нам не хватает многолетних, многогородских исследований, что ограничивает общее понимание того, как различия как внутри, так и между городами влияют на пространственную и временную динамику городского биоразнообразия. В данном исследовании мы проверили гипотезы о факторах, влияющих на разнообразие бабочек внутри и между городскими парками, применив байесовские модели заселения к данным общественной науки iNaturalist за пять лет, собранным в 2550 парках в 22 крупнейших городах США. Мы выяснили, что города с большими парками поддерживают больше видов бабочек на парк, включая большее количество видов, избегающих нарушений и границ. Это было вызвано положительным эффектом размера парка на скорость колонизации видов бабочек. Мы также обнаружили, что характеристики качества среды обитания (разнообразие растений в парках и древесная растительность вокруг парков) способствовали заселению бабочек. Связность парков увеличивала сохранение видов, но общий эффект на заселение бабочек варьировался между городами. Наконец, мы обнаружили, что общая площадь древесной растительности в пределах города, а не размер или связность отдельных парков, была основным фактором, определяющим разнообразие на уровне города: увеличение общей площади крон деревьев с ниже среднего (~6%) до выше среднего (~22%) увеличивало общее богатство видов в городе примерно на 10%. Эти результаты подчеркивают необходимость городам поддерживать большие парки, одновременно увеличивая площадь зеленых насаждений на уровне города для поддержания биоразнообразия от местного до регионального масштаба. Путем интеграции данных общественной науки высокого разрешения по всему континентальному США это исследование предоставляет механистическое понимание того, как процессы на разных масштабах формируют динамику городского биоразнообразия, и дает обобщенные рекомендации по улучшению управления охраной природы в городах.
Краткое резюме
Исследование показало, что большие парки и общая площадь древесной растительности в городах США способствуют увеличению разнообразия бабочек. Чем больше парк, тем больше видов бабочек он поддерживает, а общая площадь древесных насаждений в городе является ключевым фактором разнообразия на уровне всего города.
Практический вывод
Города должны поддерживать большие парки и увеличивать площадь древесной растительности, чтобы поддерживать и улучшать биоразнообразие.
Ограничения
Это предварительная публикация, она не прошла научное рецензирование. Недостаток многолетних исследований ограничивает способность проецировать результаты на другие города и экосистемы, а также акцент на данных о бабочках может не учитывать другие важные виды и группы животных.
Аннотация Введение: Генетика болезни Паркинсона (БП) в основном изучалась на популяциях Западной Европы и Северной Америки, в то время как Центральная Европа была недостаточно представлена. Целью нашего исследования было охарактеризовать генетическую архитектуру БП в странах В4 (Словакия, Чехия, Венгрия и Польша). Методы: Исследование CEGEMOD объединило систематический обзор опубликованных генетических исследований БП из региона В4 с проспективным генетическим скринингом 1373 пациентов. Все участники прошли генотипирование, в то время как генетически неразрешенные пациенты с ранним началом или семейной формой БП прошли анализ полного экзома. Варианты интерпретировались с использованием современных клинических стандартов и валидировались с помощью секвенирования по Сэнгеру. Результаты: Систематический обзор выявил 48 подходящих исследований, сообщающих о патогенных или рискованных вариантах у пациентов с БП из стран В4. В проспективной когортной группе были идентифицированы патогенные, вероятно патогенные или установленные рискованные варианты у 157 из 1373 пациентов (11,4%). Варианты GBA1 составили большинство обнаруженных, в первую очередь определяемые двумя мягкими распространенными рискованными вариантами GBA1:p.(Thr408Met) и p.(Glu365Lys), после чего следуют LRRK2, PRKN, POLG, PLA2G6 и ATP1A3. Секвенирование полного экзома обеспечило дополнительную диагностическую доходность в 5% у генетически неразрешенных высокорисковых пациентов. Наши результаты также демонстрируют значительные различия в генетических исследованиях по Центральной Европе. Заключение: Данное исследование предоставляет крупнейшую генетическую характеристику БП в Центральной Европе на сегодняшний день. Исследование CEGEMOD расширяет знания о региональном генетическом ландшафте, поддерживает внедрение генетического тестирования в клиническую практику и создает важный ресурс для будущей прецизионной медицины и совместных исследований генетики БП.
Болезнь Паркинсона — это прогрессирующее неврологическое заболевание, которое влияет на движение и координацию. Важно осознавать риски падений и трудности с передвижением, которые могут возникнуть у пациентов.
Исследование сосредотачивается на двигательных расстройствах и болезни Паркинсона, исследуя дисфункцию нейронных цепей и патофизиологию через призму современных технологий и междисциплинарного подхода. Акцент на нейровизуализации и генетике подчеркивает значимость персонализированного подхода к лечению.
Размножение у видов с родительским уходом включает поддержание выводка потомства в течение энергозатратного периода, когда изменения в доступности ресурсов, погоде, риске хищников и состоянии родителей могут существенно влиять на выживаемость потомства. Самый крайний исход — полный провал выводка (смерть всего потомства), который относительно часто встречается у многих видов птиц и может происходить, когда условия превышают порог жизнеспособности. Хотя полный провал выводка важен для формирования вариаций приспособленности и динамики популяций, наше понимание того, как внутривидовая и межвидовая зависимость плотности управляет этими событиями, или как такие факторы, как качество среды обитания и нагрузка болезнями, способствуют им, ограничено, поскольку для этого требуются детальные данные на уровне отдельных особей, собранные на протяжении нескольких поколений для нескольких перекрывающихся видов. Используя набор данных, насчитывающий 38 509 попыток гнездования больших синиц (Parus major) и голубых синиц (Cyanistes caeruleus) в Вайзамских лесах, Оксфорд, Великобритания, мы исследовали, как местная плотность сопредельных и чуждых видов, структура среды обитания и инфекция птичьим малярией влияют на риск полного провала выводка для определенной подгруппы. Полный провал выводка был частым (14,75%), в основном он был связан с смертностью птенцов в гнезде, что указывало на голод, а не на удаление выводка хищниками. Связи между плотностью и провалом выводка были сильными, но специфичными для видов. В частности, риск провала у больших синиц был выше в соседствах, которые оставались плотно заселенными на протяжении нескольких лет, тогда как риск провала у голубых синиц был ниже там, где годовая плотность больших синиц или общая плотность была высокой, но не там, где сама годовая плотность голубых синиц была высокой. Это предполагает, что местная общая плотность отражает продолжающееся ограничение для больших синиц, в то время как местная годовая плотность может частично отслеживать благоприятные условия в рамках года и паттерны заселения для голубых синиц. У больших синиц провал также чаще встречался, когда плотность дубов была низкой и на большем расстоянии от ближайшей реки (Темзы), тогда как ассоциации с средой были слабыми у голубых синиц. Инфекция малярией была пространственно неоднородной и коррелировала с плотностью и средой, но статус инфекции не объяснял значительного количества полных провалов выводка. В совокупности эти результаты показывают, что полный провал выводка формируется под воздействием пространственно структурированного местного экологического контекста, и как зависимость плотности в этих событиях может различаться по направлению и временным рамкам между симпатрическими видами.
Механизмы реакций состоят из пошаговых последовательностей элементарных реакций, которые объясняют химические преобразования. Поэтому изучение логики механизмов имеет решающее значение для повышения фундаментального химического интеллекта больших языковых моделей (БЯМ). Пошаговое выведение механизмов реакций естественно соответствует парадигмам рассуждений БЯМ. Однако текущие химические БЯМ в первую очередь акцентируют внимание на грубых наименованиях реакций для предсказания продуктов и ретросинтеза, что часто приводит к физическим несоответствиям и галлюцинациям. В отличие от этого, специализированные небольшие генеративные модели для вывода механизмов, как правило, страдают от ограниченной способности к обобщению в различных химических пространствах. Чтобы преодолеть эти ограничения, мы создали новый обширный набор данных для рассуждения о механизмах реакций. Более того, мы разработали FukuyamaBench — сложный эталон, основанный на книге Фукуямы «Современные механизмы органических реакций», для строгой оценки производительности моделей в иерархическом рассуждении о механизмах. Наша дообученная модель Qwen3-30B-A3B достигает 8,3% точного совпадения путей в наборе FukuyamaBench Set~A, превосходя специализированную модель FlowER (5,1%), что демонстрирует, что обучение с учетом механизмов значительно улучшает химическое рассуждение в языковых моделях.
Ламинарная организация кортикальных динамик, как полагают, отражает основную архитектуру клеточных типов, но эта связь не была установлена в коре приматов. Здесь мы разработали спектро-омическую структуру, которая позволяет сравнивать ламинарные локальные потенциалы поля и пространственную транскриптомику одиночных клеток в общей системе координат с привязкой к четвертому слою. Вместо того чтобы полагаться на анализ сырой мощности полос, мы использовали локальное спектральное расширение (LSE) — спектроламинарную компонентную модель, которая разбивает карты мощности LFP по частоте и глубине на отдельные компоненты {дельта}, {тета}, {бета}, низкую {гамма} и высокую {гамма}. Затем мы ввели проекцию четвертого слоя (L4P), чтобы развернуть нелинейные кортикальные ленточные транскриптомы в плоские многообразия с привязкой к четвертому слою, совместимые с элекрофизиологическими профилями глубины. В двенадцати сопоставленных областях коры макак предсказатели транскриптомов улучшили хранимое предсказание шести-анатомических уровней спектрального состава, полученного методом LSE, по сравнению с базовой моделью иерархия-плюс-уровень в поэлементной логистической модели: R2 = 0.621 против 0.384; {Delta}R2 = +0.237; r = 0.809 против 0.692. Это преимущество поддерживалось сохраняющими иерархию нулями сдвига/отражения (pshift,R2 = pshift,r = 0.042) и тестом остаточной перестановки по Фридману-Лейну (pFL,R2 = pFL,r = 0.001). Декодирование PLS1 на полной глубине связывало процессы /{бета} с глубокими слоями, особенно L4/5/6 и L6, глутаматергическими программами, обогащенными аксонной, синаптической и миелиновой биологией, в то время как низкие {гамма} и высокие {гамма} процессы были связаны с верхними и средними слоями ГАБА-ергическими/PVALB-обогащенными тормозными программами, а также с возбудимостью, ионной гомеостазой, неминеральными и энергетическими метаболическими сигнатурами. В совокупности, эти наблюдаемые спектро-омические взаимосвязи предполагают, что ламинарная молекулярная и клеточная архитектура образует правдоподобный субстрат для спектроламинарного мотива в коре макак.