Earth’s hottest month: these charts show what happened in July and what comes next

https://www.nature.com/articles/d41586-023-02552-2

 

지구에서 가장 더운 달: 이 차트는 7월에 일어난 일과 다음에 올 일을 보여줍니다.

지구는 평균 1.2℃ 따뜻해졌지만, 이는 큰 극한 현상을 일으키기에, 충분합니다.

아리조나의 시들어가는 saguaros와 플로리다 해안의 온수 욕조와 같은 기온에서 유럽의 더위 관련 입원 증가와 중국의 농업 손실에 이르기까지 지난달은 유난히 더웠습니다. 여러 팀이 2023년 7월이 역사상 가장 더운 달임을 확인했습니다. 그리고 앞으로 더 많은 것이 있습니다.

 

7월은 일반적으로 일 년 중 가장 더운 달이며, 이번 7월은 1850년까지 거슬러 올라가는 기록을 약 0.25°C 깨뜨렸습니다. 지구 온난화를 추적하는 여러 조직 중 하나인 캘리포니아의 비영리 단체 버클리 어스(Berkeley Earth)에 따르면 전반적으로 평균 지구 기온은 7월 산업화 이전 평균보다 1.54°C 높았습니다. 겉보기에는 작은 증가지만 전 세계의 많은 사람이 실제로 경험한 것은 길고 종종 잔인한 폭염이었습니다.

 

Berkeley Earth의 기후 과학자인 Zeke Hausfather는 “우리는 장기적인 온난화 추세에 더해 특히 극단적인 시기에 처해 있으며 위에서 내려다보면 조금 무섭습니다.”라고 말합니다.

 

주사위 넣기

적도 태평양에서 시작된 엘니뇨 온난화 이벤트와 작년 통가 섬에서 강력한 온실가스인 수증기를 주입한 화산 폭발을 포함하여 여러 요인이 기록적인 기온에 작은 역할을 했을 수 있습니다. 성층권. 새로운 규정은 또한 냉각 효과가 있는 경향이 있는 선박에서 배출되는 이산화황 오염을 억제했습니다. 그러나 지금까지 가장 큰 동인은 지구 평균 기온을 꾸준히 높이고 극한 날씨와 기후 현상에 유리하게 작용하는 대기 중 온실가스 농도를 증가시키는 것이라고 과학자들은 말합니다(‘상승’ 참조).

 

World Weather Attribution 이니셔티브의 과학자들의 분석에 따르면 지난달 중국의 폭염은 인간의 영향이 없는 세계에서 250년에 한 번만 예상되었을 것이라고 합니다. 한편 남부 유럽과 북미 기온은 산업화 이전 시대에 “사실상 불가능”했을 것입니다. 그러나 그러한 극단 현상이 일상화되고 있습니다. 지난달의 사건은 이제 5~15년마다 예상할 수 있으며 지구 기온이 산업화 이전 수준보다 2°C 상승하면 2~5년마다 자주 발생할 수 있습니다. 2015년 파리기후협약.

 

뉴 사우스 웨일즈 대학의 기후 과학자 사라 퍼킨스-커크패트릭(Sarah Perkins-Kirkpatrick)은 “최근 북반구에서 본 극한 현상의 빈도가 완전히 소멸하려면 평균 기온의 작은 변화만 있으면 됩니다.”라고 말합니다. 호주 시드니에서.

 

지역 문제

종종 10년 단위로 측정되는 지구 평균 기온은 과학자들이 시끄럽고 복잡한 시스템의 광범위한 추세를 추적하는 데 사용하는 측정 기준입니다. 지금까지 이 수치를 사용하여 세계는 1.14°C 따뜻해졌습니다. 그러나 실제로 평균적인 세상에 사는 사람은 없습니다. 그리고 온실가스의 존재로 인한 과도한 열의 90%가 바다로 흘러갔지만, 사실 육지의 온도는 바다 표면보다 더 따뜻하고 더 빨리 상승합니다. 지구 지표면의 많은 부분이 적어도 한 계절에 이미 1.5°C 이상 따뜻해졌고 지난달 여러 곳의 기온은 7월 평균보다 8°C나 높았습니다(‘핫스팟’ 참조).

 

어느 정도 이것은 놀라운 일이 아닙니다. 1.5~2°C의 파리 협약 제한은 유지될 경우 온난화 세계의 가장 심각한 영향을 방지할 수 있는 상대적으로 안전한 구역을 설정하기 위한 것입니다. 그러나 기후 변화에 관한 정부 간 패널의 2021-22년 평가에서 핵심 메시지는 지구 수준의 온난화의 10분의 1마다 추가로 발생합니다-종종 지역 및 지역 차원에서 극단적인 영향을 미친다는 것입니다.

 

수십 년 전에는 이러한 영향 중 많은 부분이 이론적인 것이었지만 점점 더 많은 연구 결과에 따르면 지구가 중요한 생태적 한계점을 넘어서기 시작하고 있다고 스페인 바르셀로나 대학의 생태학자인 Jofre Carnicer는 말합니다. Carnicer는 기온과 강수량 추세가 이미 유럽의 많은 지역을 완전히 새로운 산불 체제로 밀어넣고 있으며 올해 그리스와 다른 곳에서 발생한 극심한 산불로 입증되었다고 말합니다.

 

뜨거워지는 폭염

전 세계 온도 추세는 20년 이상 거슬러 올라가는 기후 모델의 예측으로 꽤 잘 추적되었지만, 지역 수준에서 그것이 의미하는 바에 관한 연구는 이제 막 시작되었다고 Carnicer는 말합니다(‘열파 예측’ 참조). “이것은 정말 새로운 과학입니다.”라고 그는 말하며 향후 몇 년 안에 처음으로 위반될 수 있는 평균 1.5°C의 낮은 임곗값도 세계에 중요한 도전이 될 수 있음을 시사합니다.

 

과학은 한 가지를 분명히 합니다. 온난화가 멈출 기미가 보이지 않는다는 것입니다. 올해의 엘니뇨 현상은 이제 막 시작되었으며 많은 과학자는 2023년이 기록상 가장 더울 수 있다고 의심합니다. 내년은 더 따뜻할 것 같습니다.

 

“2023년 7월은 극도로 따뜻했던 몇 달과 몇 년 동안 가장 최근의 일입니다.”라고 국립해양대기청의 수석 과학자인 사라 카프닉은 말합니다. “지구 기온의 장기적인 상승은 계속해서 계속됩니다.“

 

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-02552-2

References

Carnicer, J. et al. Sci. Rep. 12, 10365 (2022).

초록
조직내 국소 약물은 ​​피부, 점막 또는 내장 질환의 치료에 중요합니다. 그러나 체액의 접착을 보장하면서 적절하고 제어 가능한 약물 전달을 제공하기 위한 관통 표면 장벽은 여전히 ​​어려운 과제입니다. 여기에서 파란 고리 문어의 약탈적인 행동은 국소 약물을 개선하기 위한 전략에 영감을 주었습니다. 효과적인 조직 내 약물 전달을 위해 푸른 고리 문어의 치아와 독액 분비물에서 영감을 받아 능동형 주사 미세바늘을 준비하였다. 온도에 민감한 소수성 및 수축 변화에 따른 온디맨드 방출 기능을 통해 이러한 미세 바늘은 초기 단계에서 적절한 약물 전달을 제공한 다음 장기 방출 단계를 달성할 수 있습니다. 그 동안에, 바이오닉 흡입 컵은 젖었을 때 미세 바늘이 제자리에 단단히 고정되도록(>10 킬로파스칼) 개발되었습니다. 습식 결합 능력과 다중 전달 방식으로 이 마이크로니들 패치는 궤양의 치유 속도를 가속화하거나 종양의 조기 진행을 멈추는 등 만족스러운 효능을 달성했습니다.

소개
조직내 국소 약물은 ​​신속한 작용, 높은 약물 생체이용률 및 최소 침습성의 장점을 가지고 있으며, 종양 성장 억제, 장기 질환 감소 또는 외상 치유 가속화에 빠르고 효과적인 치료를 제공합니다( 1 – 3 ) . 그러나 이 약물 전달 방법의 철저한 개발을 위해서는 해결해야 할 많은 문제가 남아 있습니다. 예를 들어, 구강 또는 복강에 적용할 때 체액 또는 삼출물에 의해 젖은 연조직 표면에 대한 약물 전달체는 건조하고 단단한 표면에 있는 약물 전달체에 비해 접착이 어려워 약물 손실 가능성이 증가합니다( 4 ) . 한편, 약물을 점액으로 전달하거나 삼출물이 표적 부위에 진입하는 데 장애가 되는 것에도 어려움이 있습니다( 2 , 5). 또한 항염증, 항협심증, 항종양 등 많은 상황에서 약물을 투여할 때 약물 방출의 농도 조절이 필요하므로 빠른 발병 및 장기간 유지 요법을 달성할 수 있다( 6 – 8 ) . 이제 일부 전달 플랫폼이 천공 능력( 1 , 5 , 9 ) 또는 다른 표면 투여 습식 접착 플랫폼이 조직 표면에 결합할 수 있는 능력(1, 5, 9 )으로 조직으로 제어된 약물 방출을 달성하기 위해 개발되었지만 ( 2 , 10 ), 소수의 포뮬라가 조직내 국소 약물에 대한 모든 임상적 요구를 충족할 수 있는 우수한 특성을 나타낼 수 있습니다.
절묘한 외모와 치명적인 독성으로 유명한 푸른 고리 문어는 습한 환경에서 먹이를 단단히 잡고 입으로 가져가 먹이의 껍질을 깨물고 독을 뿜어 죽입니다( 11 ) . 여기에서 파란색 고리 문어의 포식 행동에서 영감을 받아 약물 전달 능력을 제어할 수 있는 습식 결합 마이크로니들 패치인 실크 피브로인-플루로닉 F127(Silk-Fp)-폴리(N-이소프로필아크릴아미드)(PNIPAm)가 개발 되었습니다 . 조직 표면 접착 및 효과적인 국소 약물을 달성합니다( 그림 1A ). 구체적으로, 플루로닉 F127(F127) 기반 하이드로겔 흡입 컵은 습식 접착 기능을 제공하기 위해 Silk-Fp로 제조됩니다( 그림 1B).). 흡입 컵의 내벽은 탄닌산(TA)으로 변형되어 생체 적합성 화학 결합을 제공합니다( 12 ). 또한, 유연한 컵형 구조는 기압차( 13 , 14) 로 인해 물리적 접착을 달성할 수 있을 뿐만 아니라) 액체 환경으로부터 내부 화학 결합 계면을 보호할 수도 있습니다. 따라서 Silk-Fp 패치는 물리적/화학적 접합 능력에 따라 젖은 조직에 저항하고 며칠 동안 안정적으로 유지될 수 있습니다. 게다가, Silk-Fp 패치에 실크 피브로인(SF)과 PNIPAm을 포함하는 제어 가능한 약물 방출 하이드로겔 마이크로니들(MN)은 효과적인 조직 내 약물 전달을 달성하도록 설계되었습니다. ( 15 , 16), 이러한 복합 하이드로겔 마이크로니들(Silk-Fp MNs)은 구강 궤양 또는 초기 표재성 종양을 치료하기 위해 적용됩니다. Silk-Fp MN은 조직 표면의 점액층 또는 부드러운 장벽을 관통할 수 있으며, 그런 다음 두 가지 투여 모드인 급속 발병 및 장기 유지 치료를 차례로 활성화할 수 있습니다(그림 1C ). 간단히 말해서, Silk-Fp MN은 높은 종횡비 구조와 신뢰할 수 있는 강도로 인해 생체 내에서 궤양이나 종양에 구멍을 뚫는 것으로 관찰됩니다( 17 , 18 ). 표적 조직에 들어간 후 수축하는 Silk-Fp MN 은 상전이 온도 이상 으로 가열될 때 PNIPAm이 친수성 상태에서 소수성 상태로 변환되기 때문에 약물 용액의 일부를 주입할 수 있습니다 .). 따라서 Silk-Fp MN은 치료 초기 단계에서 충분한 약물 농도(<2시간)를 제공할 수 있습니다. 그런 다음 다음 2일 동안 Silk-Fp MN은 하이드로겔 상태로 치료 효과를 유지하기 위해 나머지 약물을 점진적으로 전달할 것입니다( 그림 1C ). 따라서 생체 공학적 Silk-Fp 패치는 안정적인 습식 접착력과 제어 가능한 조직 내 약물 전달 기능을 가지고 있어 DEX 방출을 통해 구강 궤양의 치유 속도를 높이거나 5-FU를 탑재했을 때 종양 성장을 거의 완전히 정체시킬 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

 그림 1 . 푸른 고리 문어에서 영감을 받은 약물 전달 패치.
( A ) 히드로겔 마이크로니들(MN) 흡인컵 약물 전달 플랫폼은 파란 고리 문어의 포식 과정을 모방하여 개발되었습니다. 이 재료는 젖은 조직 표면 접착 및 자체 제어 다단계 약물 방출을 달성합니다. ( B ) 하이드로겔 흡인 컵의 조직 접착은 부압 고정 및 페놀 수산기 그룹과 조직 단백질 사이의 공유/수소 결합에서 비롯됩니다. ( C ) 패치의 약물 적재 MN은 실크 피브로인, F127 및 PNIPAm 복합 하이드로겔로 구성됩니다. 이 MN은 조직에 침투한 후 체온을 감지하고 2시간 이내에 신속한 약물 전달을 제공한 다음 지속적인 약물 방출을 실행하여 수일 내에 치료 효과를 유지함으로써 주입 동작을 지능적으로 활성화할 수 있습니다.

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh2213

Blue-ringed octopus-inspired microneedle patch for robust tissue surface adhesion and active injection drug delivery

SCIENCE ADVANCES
21 Jun 2023
Vol 9, Issue 25
DOI: 10.1126/sciadv.adh2213

Tanzanian Hadza 그룹의 샘플에는 이전에 과학에 알려지지 않은 종이 포함되었습니다.

인간의 내장은 수조 개의 미생물로 가득 차 있지만, 이 광대한 공동체에 대한 대부분의 연구는 도시 지역에 사는 사람들에 초점을 맞추었습니다. 이제 연구팀은 탄자니아 북부의 수렵 채집 사회 구성원인 Hadza 사람들의 장내 미생물군을 시퀀싱하고 이를 네팔 및 캘리포니아 사람들의 미생물군과 비교했습니다 1 . 이 연구는 Hadza가 다른 그룹의 사람들보다 장내 미생물이 더 많은 경향이 있을 뿐만 아니라 서구식 생활 방식이 장내 개체군의 다양성을 감소시키는 것으로 보인다는 사실을 발견했습니다.

Hadza에는 1인당 평균 730종의 장내 미생물이 있었습니다. 평균적인 캘리포니아 장내 마이크로바이옴은 277종에 불과했고 네팔 마이크로바이옴은 그 사이에 속했습니다. 농업 기반 생활 방식을 가진 사람들은 평균 436종의 미생물을 가지고 있는 반면, 채집 생활을 하는 사람들은 평균 317종을 가지고 있었습니다.

팀은 또한 코르크 따개 모양의 박테리아 Treponema succinifaciens 와 같이 캘리포니아 샘플에는 존재하지 않는 종을 Hadza 마이크로바이옴에서 발견했습니다 . 네팔 마이크로바이옴 중 일부에만 이 미생물이 포함되어 있어 사회가 산업화됨에 따라 박테리아가 죽어가고 있음을 시사합니다.

균형 조정
이전 연구에서는 인간의 장내 미생물이 지역과 라이프스타일에 따라 다르지만 산업화되지 않은 인구의 데이터가 부족하다는 사실을 발견했다고 캘리포니아 스탠포드 대학의 미생물학자인 저스틴 소넨버그(Justin Sonnenburg)는 말했습니다. “시퀀싱 노력의 일부는 그 격차를 메우고 과소 대표되는 세계 지역에 더 많은 데이터를 제공하는 것이었습니다.”라고 그는 말합니다.
비산업적 라이프스타일을 사는 사람들의 마이크로바이옴이 산업화된 사회의 사람들보다 더 다양하다는 것은 잘 알려져 있지만, 연구 결과는 그 차이가 이전에 생각했던 것보다 더 뚜렷하다는 것을 보여줍니다. 스탠포드에서.

“데이터는 인간 마이크로바이옴에 대한 우리의 그림을 크게 확장합니다. “시퀀스에 숨겨진 숨겨진 이야기가 있다고 확신합니다.”

연구원들은 2013년에서 2014년 사이에 유아와 어머니를 포함한 167명의 Hadza 사람들로부터 수집한 대변 샘플에서 미생물군을 시퀀싱했습니다. 2021년 연구 2 에서 식단이 마이크로바이옴에 미치는 영향을 조사했습니다.

다양성 감소
이 샘플에서 Sonnenburg와 그의 팀은 박테리아, 박테리아를 감염시키는 바이러스, 고세균 및 진핵생물이라고 불리는 그룹의 단세포 유기체를 포함하여 인간 장에서 발견되는 미생물로부터 90,000개 이상의 게놈을 시퀀싱했습니다. 이러한 미생물 게놈의 약 44%는 통합 인간 위장관 게놈 데이터베이스와 같은 대규모 카탈로그에 아직 기록되지 않았습니다. Hadza 샘플에서 복구된 게놈 시퀀스 중 1,000개 이상이 과학에 새로운 박테리아 또는 고세균 종에서 유래했습니다.

게다가, 산업화된 집단에서 흔히 발견되는 장내 미생물 종은 종종 산화적 손상에 반응하는 것과 관련된 유전자를 포함하고 있습니다. 연구진은 내장의 만성 염증이 그러한 손상을 유발하여 해당 유전자에 대한 선택적 압력을 생성할 수 있다고 의심한다고 Stanford의 미생물학자인 매튜 올름(Matthew Olm)은 말했습니다. “만성 염증 상태에 있다면 장내 미생물군이 적응해야 한다는 것이 이치에 맞을 것입니다.”라고 그는 말합니다. 이 유전자는 Hadza microbiome에서 검출되지 않았습니다.

호주 멜버른에 있는 Hudson Institute of Medical Research의 미생물학자인 Samuel Forster는 비서구 인구를 연구하면 인간 장내 미생물 군집에 대한 보다 완전한 그림을 구축하고 라이프스타일과 지역에 따라 어떻게 다른지 파악하는 데 도움이 될 것이라고 말했습니다. 이것은 연구원들이 산업화된 인구에서 어떤 종이 ​​사라지고 있는지, 그리고 이것이 인간의 건강에 어떤 영향을 미치는지 추적하는 데 도움이 될 수 있다고 Forster는 말합니다. “우리는 우리가 가지고 있는 미생물의 완전한 보완을 이해할 기회가 있습니다.”라고 그는 말합니다. “멸종되기 전에 지금 이해함으로써 멸종 사건을 효과적으로 피하고 있습니다.”

Hunter-gatherer lifestyle fosters thriving gut microbiome
Samples from the Tanzanian Hadza group included species previously unknown to science.

References
Carter, M. M. et al. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.05.046 (2023).
Wastyk, H. C. et al. Cell 184, 4137–4153 (2021).

https://www.nature.com/articles/d41586-023-02065-y