一只发现于婆罗洲的基纳巴卢山山脚的皇蛾和项目第一作者I-Ching Chen
科技日报消息(2011年8月18日)——美国约克大学生物系的科学家们正在进行的一项新研究表明:由于气候变化,物种应对气候变化的速度增加至原来的三倍。这项研究结果在已在最近的《Science》杂志上发表。
物种分布的变化越来越快,并且开始向两极方向移动(在北半球,趋向更北更冷的环境定居),迁居成功率高达以前科学文献中提及的成功率的三倍,同时,他们还以两倍于以往成功率的效率向更冷,海拔更高的地区迁移。
这项研究团队分析了2000多种植物和动物对气候变化做出的反应,他们估计,物种向更高海拔地区迁移的平均水平为每10年12.2米,更引人注意的是,物种向更高纬地区迁移的平均水平达到了每10年17.6千米。
项目主持人Chris Thomas是约克大学保护生物学的教授,他说:“这样的变化相当于动植物以大约每小时20厘米的速度从赤道移走,每天每时每刻。这样的移动已经持续了40年并且至少在21世纪还将继续。”
物种迁移与气候变化有着密切的联系。这项研究首次表明:与气候最暖和的时期相比,物种迁移的距离是目前距离其发源地最远的。很明显,这与最近40年来生物在气候变暖现象中幸免于难密切相关。
这一项目的第一作者I-Ching Chen原是约克大学的博士生,现在是台湾中央研究院的一名研究员,她说:“这项研究表明气候变暖导致物种向两极和海拔更高的地区迁移。我们首次展示了在物种源生地,物种分布的变化量与气候变化量紧密相关。”
来自杜伦大学的合著者说:“我们可以计算物种大概已经迁移了多远才能使它们现在所处环境的温度和它们以前相适应的一样。让人注意的是物种向两极迁移的平均速度和预测的一样迅速。”
物种变化具有多样性。这一结论反应了物种应对气候变化的反应的整体水平,但是个别物种显示出了更强烈的变化。一些物种迁移的速度比预计的慢,一些还没有迁移,还有一些甚至从预计它们将扩张的地区撤退了。与此相反,其他的一些物种高歌猛进,这也许是因为它们对气候变化中的某一元素特别敏感(而非平均升温),或者就是因为环境中的其它变化也促使它们做出反应。
另一名合著者来自生态与水文中心,他为物种的这一变化作了图画说明:“在英国,如果只受气候因子的影响,高棕色的网蛱蝶可能已经向北扩散到苏格兰地区,但事实上,贝母蝴蝶的数量有所下降,因为他们的栖息地正在减少。同时,在仅仅20年的时间内,英格兰中部的狸白蛱蝶已经向北方迁移220千米至爱丁堡。”
类似的变化在其他动物种群中也有发生。宽尾树莺——一种声音响亮的棕色小鸟,在英国向北迁移了150千米,而在同时期,黄道眉鹀向南撤退了120千米,后者的数量大幅度下滑主要是因为受农业集约化的影响。
关于研究的进行过程。研究员们集中了所有已知的关于物种分布变化的研究,对这些研究进行“荟萃分析”,研究发现物种分布的变化包括:物种从环境过热的地区撤退(低海拔和低纬度地区);物种向环境温度不再过低的地区扩张(高海拔和高纬度地区);物种分布区内,高温地区数量下降,低温地区物种数量上升。
研究队考虑从世界范围内进行纬度和海拔变化的研究,但是大部分可获取的数据都是来自欧洲和北美。
鸟类,哺乳动物,爬行动物,昆虫,蜘蛛还有一些无脊椎动物,以及植物都是很好的证据。举个例子来说:I-Ching Chen 和她的同事们发现婆罗洲的基纳巴卢山里的蛾向高处平均迁移了67米。
Jane Hill也是这项研究的一名合著者,她是约克大学的生物学教授,她说:“我们整理了所有已发表的文献并对其进行了分析,以此来探查变化的整体格局,这项工作从单独的研究中是不可能进行的。这是对世界范围内物种应对气候变化的知识的总结。我们的分析表明物种应对气候变化做出反应的速度比原来快2或者3倍。”
目前的研究还没有明确地考虑气候变化给物种造成的威胁,但是已有研究表示气候变化是一个严重的警告:世界上至少有10%的物种面临灭绝的危险。Thomas教授说:“对气候变化中物种迁移速度的认识可以到许多物种确实正在走向灭绝,尤其是在气候环境恶化的地区。另一方面,其它物种正在向气候条件较好的新地区迁移;所以,还是物竞天择,适者生存。”
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