作者:温才妃 徐燕 来源:中国科学报 发布时间:2020/7/8 13:32:50
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大长腿、小心脏,继续变暖动物将集体“整形”

七位著名生物/生态学家和以他们姓氏命名的生态地理法则

 依据生态地理法则对未来气候变暖下生物—生态变化的预测

中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室助理研究员田力对部分生物类群会怎样适应未来温室气候变化做出精准预测,提醒大家要对无法产生这些相关适应的类群或物种投入更多的关注与保护。7月6日,《当代生物学》在线刊登了题为《利用经典生态地理法则预测未来气候变暖下的生物响应》的文章,由田力与英国布里斯托大学教授麦克·本顿合著。

文中系统介绍了从达尔文时代到上世纪晚期7个以发现者命名的生物法则,这些法则归纳了生物生态/分布与地理气候分区间的重要关联。其中,葛洛格法则发现湿热地区的动物毛发颜色比干冷地区更深,伯格曼法则指出高纬度地区的生物体型要比低纬度地区的更大,艾伦法则发现热带生物的附肢比例更长,乔丹法则发现鱼类的脊椎数量在热带地区要比在寒带地区更少,黑森法则发现热带地区的哺乳动物心脏比例更小,索隆法则发现海洋底栖生物的繁殖策略会随着维度发生变化,拉伯波特法则发现低纬度地区生物的分布维度范围更窄。

虽然这些法则发表后,一直争议不断,但是近二十年的大数据分析和控制实验模拟研究结果表明,这些法则在特定的生物类群上确实是明确存在的。因此,科学家们可以利用这些生物生态/分布与气候地理之间的特定关联,来对未来升温时的生物变化情况进行预测,而且已经有一些从统计或实验得来的变化速率进行定量—半定量估计。

田力在文中对未来气温继续升温做出了以下7条具体的预测:1.鸟类和哺乳动物的四肢比例会更长,出现更多的“大长腿”;2.植物、海洋无脊椎动物、鸟类和哺乳动物的体型会变小,很多都变成“小不点”;3.昆虫、鸟类和哺乳动物的体色会加深,“深黑色”将成为主流;4.哺乳动物的心脏和肺的比例会变小,都变成“小心脏”;5.鱼类的脊椎数量会变小,出现大量的“短短鱼”;6.植物、海洋无脊椎动物、昆虫、鸟类和哺乳动物的物种分布范围可能会变小,生物多样性峰区会向两级漂移,大家一起“飘向北方”;7.鱼类、昆虫和海洋无脊椎动物会产更多更小的卵,会有更多的海洋底栖生物靠产生浮游幼虫来进行繁衍,“让幼儿游起来”成为底栖生物繁殖的必备选择。

自工业革命以来,全球平均温度已经上升了超过1℃。国际气候组织预测,到2100年可能会继续上升1-5℃。近现代的多种地表灾难,包括洪水、干旱、飓风、空气污染和瘟疫频发,物种多样性降低,众多物种濒临灭绝,都被认为与气候变化有密切关联。

该论文为部分生物类群会怎样适应未来温室气候变化做出了精准预测,并给出了可能的变化速率和幅度,除了告知人们要对这些变化有所准备,更提醒大家要对无法产生这些相关适应的类群或物种投入更多的关注与保护。田力和本顿在文章末尾特别强调,这些法则和预测中,伯格曼法则、葛洛格法则和艾伦法则是确定适用于人类的,黑森法则和拉伯波特可能也是适用的,人们需要对未来人类自身的身体变化可能变化更为警觉。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.003

 
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