面对热浪,我们有“空调Wifi西瓜”,那动物们怎么办?

浏览:155   发布时间: 09月16日

今年夏天,除了百年一遇的新冠大流行外,很多国家还经历了百年一遇的高温。美国和加拿大部分地区的气温直逼50度;科威特更是创造了70度高温的罕见纪录。连我们印象中的那个被冰雪覆盖的南极都首次超过了20度。

全球变暖的脚步已无法阻挡,但好在我们人类可以躲在房间里,可以有救命的“空调Wif西瓜,可以舒舒服服保护自己不被热浪袭击。

那与我们同在一个地球的动物们该怎么办?

如今,动物们正以各种方式应对全球变暖。它们中的一些会迁移到较凉爽的地方,如靠近两极或地势较高的地方;另一些则改变了关键生命事件(如繁殖和迁徙)的时间,使这些事件发生在较冷的时候;还有一些动物干脆改变了自己......

近日,发表在《Trends in Ecology & Evolution》上的一项研究中,来自澳大利亚迪肯大学的研究团队发现,许多动物为了应对气候变化及其相关的温度升高,正在改变改变它们的形态,使其具有更大的附肢。附肢变大,以及随后身体比例的变大,被科学家们称为“形态转变(变形)”,是动物应对气候变暖的一种反应,但此前被低估。

许多动物的附肢,如鸟类的喙和哺乳动物的耳朵,可以用来散去身体多余的热量。艾伦法则(Allen's rule)反映了这一点,即在温暖的气候下,动物有更大的附肢以促进更有效的热交换。

在这项研究中,研究人员调查了动物们为应对气候而改变自己耳朵、尾巴、喙和其他附肢大小的情况。他们观察了30多种动物,附肢大小变化最大的是一些澳大利亚鹦鹉物种,自1871年以来,它们的喙平均增大了4%至10%,与每年的夏季温度呈正相关。同时,对北美黑眼鹟(一种小型鸣禽)的研究表明,在寒冷环境中,喙的大小增加与短期极端温度之间存在联系。

研究人员发现,这种模式是普遍存在的,表明气候变暖可能导致动物形态发生根本性的变化。

动物正在利用它们的附肢来调节体温。例如,非洲象将热血泵入它们的大耳朵,然后拍打耳朵来散热。

鸟类的喙也有类似功能:当它们身体发热的时候,血液可以转移到喙上。就像下面这只国王鹦鹉的热影像描绘了这种散热功能,它的喙比身体其他部分更热。

所有这一切都意味着在更温暖的环境中拥有更大的附肢具有优势。

事实上,早在19世纪70年代,美国动物学家Joel Allen就指出,在较寒冷的气候条件下,恒温动物(也称为温血动物)往往拥有较小的附肢;而在较温暖的气候条件下,动物则有较大的附肢。

这种模式被称为艾伦法则,此后,对鸟类和哺乳动物的研究也支持了这一法则。

像艾伦法则这样的生物模式也可以帮助预测动物将如何随着气候变暖而进化。这项研究旨在寻找过去一个世纪中动物“变形”的例子,这与气候变暖和艾伦法则相一致。

哪些动物正在变化?

除了上面说到的鸟类以外,哺乳动物的附肢也在增大。例如,自1950年以来,蒙面鼩的尾巴和腿的长度显著增加;而圆叶蝙蝠翅膀的大小在同一时期增加了1.64%。

蒙面鼩

诸多例子表明,在世界许多地区,各种动物不同类型的附肢正在发生形态变化。但需要更多的研究来确定哪种动物受到的影响最大。

附肢的其他用途

当然,动物附肢的用途远远超过调节体温。这意味着科学家有时会关注其他可能解释动物体型变化的原因。

例如,有研究表明,加拉帕戈斯(位于厄瓜多尔的一处群岛)中嘴地雀喙的平均大小随着时间的推移而变化,以应对种子大小,而种子大小反过来又受到降雨的影响。研究人员检查了之前收集的数据,以确定温度是否也会影响这些鸟类喙大小的变化。

这些数据确实证明了降雨(以及种子大小)决定了鸟喙的大小。干燥的夏季过后,小喙鸟类的存活率会降低。

但研究人员还发现了明显的证据:喙较小的鸟类也不太可能在炎热的夏天生存。这种因素对鸟类存活率的影响比降雨的影响更大。这意味着,温度的作用可能与附肢的其他用途(如进食)一样重要,可以驱动附肢大小的变化。

这项研究还可以预测哪些物种最有可能随着温度的升高而改变附肢的大小,即那些遵守艾伦法则的物种。

这些动物物种包括椋鸟、歌雀、许多海鸟和小型哺乳动物,如南美负鼠。

为什么动物形态变化很重要?

这项研究有助于科学理解野生动物将如何应对气候变化。除了提高预测气候变化影响的能力外,这将使我们能够确定哪些物种最脆弱,需要优先保护。

政府间气候变化专门委员会上个月的报告显示,我们几乎没有时间避免灾难性的全球变暖。

研究人员表示,虽然研究表明一些动物正在适应气候变化,但许多动物不会。例如,一些鸟类可能必须维持特定的饮食,这意味着它们不能改变喙的大小。其他动物可能根本无法及时进化。

因此,尽管预测野生动物将如何应对气候变化很重要,但未来保护物种的最佳方式是大幅减少温室气体排放,并尽可能防止全球变暖。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.tree.2021.07.006

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