科技日报(2011-10-10)—随着地球气候在冷暖时期之间发生周期性变化,物种必须经常随气候变化迁移至适宜的环境条件中。科学家们现已绘制了物种跟随气候变化的迁移速度图。他们发现小范围内的物种——组成了生物多样性的大部分的那些物种——集中在迁移很少发生的地方。由于人类活动引起的气候变化危及地区的独特物种,将大幅度增加这些区域内需要迁移的动物群比率。
在末次冰期(21,000年前),地球气候明显转凉,许多物种被迫迁移到各种不同的地区。比如在北欧,现代发现的物种中,许多是近期从南欧的“庇护所”迁移过来的。一批生物学家和计算机科学家对物种迁移提出了疑问:面对庞杂的历史气候变化,物种需要多快的迁移速度才能跟上气候变化的脚步?在需要迁移比率存在高低差异的地区,现代群落是否会有所不同?
通过计算地球表面某一点气候条件变化的速率,就可以估计物种所需的迁移率。计算的气候变化速率取决于气温变化速率和地形变化速率。在地势陡峭的地区,一小段距离的变化就会带来气温的大幅度改变,从而导致产生较小的气候变化速率。
当物种迁移的速度跟不上气候变化的速率时会发生什么呢?答案是物种的生存环境将会减少,在某些情况下,物种甚至会灭绝。在气候变化速率与物种迁移能力之间存在较高相关性的条件下,这种现象很可能会发生。研究员们通过构建小范围内生物多样性格局来验证这一现象,研究范围包括所有的两栖动物、哺乳动物和鸟类。在气候历史变化速率低的地区,现代物种面对气候变化更容易发生迁移(比如在南美安第斯),在历史历史气候变化速率高的地区,几乎没有物种发生变化(比如在北欧的大部分地区)。迁移能力比较弱的物种(两栖动物)受气候变化影响很大,而迁移能力最强的物种(鸟类)受气候变化的影响最小。在哺乳动物当中,蝙蝠受气候变化影响的模式更近于鸟类,而不能飞行的哺乳动物更近于两栖动物。因此,所需的迁移率和物种响应气候变化所产生的迁移率之间似乎存在直接联系,最终,这可能将推动气候变化而导致物种灭绝。
人为造成的气候变化导致气候变化的速率加快。此外,世界上有几个地区的气候变化速率有史以来一直较低,包括亚马孙盆地和非洲大部分地区,但是其变化速率预计在接下来的70年中会迅速提高。在这些地区,由于历史上气候变化速率一直较慢,将会在以后发生大范围的物种迁移变化。面对快速的气候变化,这些地区的物种也将会在未来几十年面临巨大的生存压力。