據美國趣味科學網站近日報道,隨著氣候變化改變我們的世界,自然界的生物會感受到不同程度的影響,一些動物為生存而苦苦掙扎,另一些動物則想方設法克服由此帶來的挑戰。
生態學家、歐盟委員會研究員喬瓦尼·斯特羅納說,這種現象越來越多地被描述為“氣候變化下的贏家和輸家”。斯特羅納領導的一項2022年發表在《科學進展》雜志上的研究發現,在中等排放情況下,到本世紀末,我們將在全球范圍內平均喪失近20%的脊椎動物生物多樣性。在最糟糕的變暖情況下,這一損失將增加到近30%。
那么,哪些動物是“贏家”,它們在氣溫升高、干旱和棲息地喪失的情況下究竟表現如何呢?
自然環境巨變
毫無疑問,氣候變化和棲息地破壞對地球的生物多樣性構成威脅。2022年,世界自然基金會(WWF)發布了《地球生命力報告》,其中描述了自1970年以來受監測物種的生物多樣性下降了69%。與此同時,根據這份報告,因為雙重威脅,地球上有100萬個物種現在面臨滅絕。現在,越來越多的證據表明地球正在經歷第六次大滅絕。
氣候變化以復雜且相互關聯的方式加劇了這些滅絕風險,其中一些方式仍然未知。它能夠通過引發暴風雨等極端天氣事件、通過提高溫度或減少降雨量從而超越物種生存所需的閾值、以及通過縮小動物賴以生存的主要棲息地,直接影響生物數量。
斯特羅納的研究表明,氣候變化也會產生波及整個生態系統的間接影響。他和他的團隊建造了多個模型地球,其中包含超過15000個食物網,以代表數千種陸地脊椎動物之間的關聯。然后,他們模擬了這些生態系統中的各種氣候和土地利用變化情景。
他們的模擬表明,當氣候變化直接導致一個物種消失時,它會導致多個物種(依賴該物種獲取食物、授粉或其他生態系統服務)的級聯損失。研究預測,這種被稱為“共同滅絕”的多米諾骨牌效應將導致大部分陸地脊椎動物物種多樣性在預計的氣候變化下減少。
不確定性增加
自然生態系統中動物關系的巨大復雜性,加上極端氣候變化將如何發展的不確定性,使得很難深入研究這些數據并確定隨著我們的世界變暖哪些動物會比其他動物適應得更好。然而,斯特羅納的研究的確發現了一個普遍趨勢。他告訴趣味科學網站:“我們發現,體型較大的物種和處于高營養(食物鏈)水平的物種將受到更大的不利影響。”
因此,在食物鏈中處于較低位置的動物,如昆蟲或嚙齒動物,可能在變暖的世界中適應得更好。
體型較大的物種往往繁殖速度較慢,這是研究人員發現的與氣候脆弱性相關的另一條線索。
發表在《全球變化生物學》上的另一項近期研究調查了六大洲的461種動物,并分析了歷史土地利用和溫度變化對其種群的破壞性影響。該研究的主要作者、倫敦大學學院的保護生物學家貢薩洛·阿爾瓦拉德霍·羅夫萊斯告訴趣味科學網站:“我們在研究中發現,繁殖速度非常快的物種極其擅于開發新的棲息地——吸收能量并將其轉化為后代。”
體型也是一個可能對物種不利的因素。阿爾瓦拉德霍·羅夫萊斯說,例如,體型較大的動物可能在氣候變化中更加艱難,因為它們通常需要更大片不間斷的棲息地以及更多的食物,而這些食物很容易受到棲息地喪失以及氣候變化對景觀和資源影響的威脅。
大熊貓和考拉等具有挑剔飲食習慣的物種也可能在環境變化下面臨更大的風險。相比之下,烏鴉和浣熊等雜食動物的飲食范圍廣泛,如果一種食物來源消失,它們還有眾多其他選擇。
遷移和適應不同棲息地的能力也能夠保障動物免受不確定未來的影響。例如,許多只能在冰凍地帶或珊瑚礁中生存的生物面臨更大的風險,這些環境將在持續變暖的條件下減少。研究還發現的證據表明,鸚鵡和蝙蝠等動物經過數代的“變形”,長出了更大的喙、翅膀和尾巴,以幫助它們在變暖的氣候下更有效地降溫,并可能使它們更具適應性。
萬物息息相關
所有這些都表明,對棲息地破壞和溫度變化表現出更強適應性的動物最有可能在更溫暖的世界中繁衍生息。要了解未來可能會包含哪些物種的線索,只需看看占據我們星球上受破壞最嚴重的棲息地——城市——的那些不挑剔、雜食和能夠快速繁殖的物種。這包括蟑螂、老鼠、烏鴉、鴿子、一些猛禽、猴子和浣熊。
然而,這一切都是假設我們最終不會遇到超越這些物種耐熱極限的災難性高溫。如果這種情況發生,我們將看到一個充斥著極端微生物的世界,如水熊蟲等緩步動物。這些微小的生物能夠進入一種幾乎完全停止新陳代謝的休眠狀態。
然而,根據斯特羅納之前的一些研究,即使是它們看似堅不可摧的身體也有其局限性。這項發表在《科學報告》雜志上的研究根據緩步動物的溫度耐受水平,模擬了它們在極端寒冷和炎熱環境下的表現。研究證實,緩步動物能夠承受難以置信的極端溫度。但是,當研究人員將構成它們所依賴的生態系統的其他物種的相互作用考慮在內,在預計的極端變暖導致其他動物大量死亡的情況下,緩步動物的種群數量也急劇下降。
斯特羅納說:“緩步動物本身具有超強的耐受力,但它們需要其他物種才能生存。”
我們需要保護整個生態系統,而不是將希望寄托在一些適應氣候變化的物種身上。專家說,這意味著通過減少化石燃料消耗、限制棲息地破壞和減少人類對野生動物的其他影響來減緩變暖。