为什么气候变化会导致动物“变形”？

本文来自微信公众号：原理（ID：principia1687），作者：Sara Ryding（迪肯大学博士生），编译：糖兽，原文标题：《动物，正在变形》，题图来自：unsplash

一

当我们讨论气候变化时，很多时候，都在问“人类能克服这个困难吗”，或者“有什么技术可以解决这个问题”……然而时常我们忽略的是，动物其实也必须适应这些变化。

气候变化给动物的生存带来了很大的压力，动物们正在以各种方式应对全球变暖，它们有的迁徙到了更寒冷的地区——比如前往更接近两极的地方，或者更海拔更高的地球；有的改变了生命中一些关键事件的发生时间——比如让繁殖和迁徙发生在较冷的时间；还有一些，则通过进化改变了体型，以便更快地降温。

在9月7日发表于《生态学和进化趋势》杂志上的一项研究中，一组研究人员就观察了一些恒温动物在面对气候变化时的另一种应对方式——为了更好地调节体温，它们在发生变形。

在回顾了已发表的文献后，研究人员发现动物的附器（如喙、腿、尾巴、耳朵等）尺寸的增加，与气候变化和相关的温度升高有关。他们识别了多个最有可能出现这种“变形”的动物。并认为，这种模式的广泛存在，表明了气候变暖可能导致动物的形态会发生根本变化。

二

众所周知，动物会使用它们的附器来调节体内的温度。例如，非洲象会把温暖的血液泵到它们的大耳朵上，然后通过拍打耳朵来驱散热量。鸟类的喙也有类似的功能，当鸟类感到热的时候，血液流动可以转移到喙上。

其实，早在19世纪70年代，美国动物学家乔尔·艾伦（Joel Allen）就注意到在寒冷气候下，恒温动物往往具有更小的附肢，而温暖气候下的恒温动物则往往具有更大的附肢。这种模式被称为艾伦法则，它得到了后来的一些鸟类研究和哺乳动物研究的支持。

这是一种红腰鹦鹉，它的喙会随着气候变化而增大。| 图片来源：Wikipedia

艾伦法则中所描述的这种生物模式也有助于预测动物如何随气候变暖而进化。在新的研究中，研究人员就试图寻找动物在过去一个世纪里出现变形的例子。他们发现这种变形在鸟类身上出现得尤为明显。自1871年以来，澳大利亚的几种鹦鹉的喙的大小平均增加了4%~10%，这与每年的夏季气温呈正相关。

另外，哺乳动物的附器也在发生变化。研究人员报告说，花面鼩鼱的尾巴和腿的长度自1950年以来显著增加。而大蹄蝠的翅膀尺寸在同一时期增长了1.64%。所有这些都意味着，在更温暖的环境中，更大的附器具有更大的优势。也就是说，这些例子不仅遵循了艾伦法则，而且与气候变暖相一致。

各种各样的例子表明，在世界上的多个地方，不同类型的附器和各种各样的动物都在发生变形。研究人员表示，气候变化是一个复杂的、多面的现象，而且是逐步发生的，因此很难确定气候变化就是造成这种变形的唯一原因。但是，这种变化发生在广阔的地理区域和多种多样的物种之间，它们除了经历了相同的气候变化之外，几乎没有什么共同之处。

三

当然，动物的附器的用途远不止调节体温。科学家已经发现一些其他可以解释动物体型变化的原因。例如有研究表明，由于种子大小的变化，克隆群岛的中等地雀的喙的平均大小随时间推移出现了变化，而种子大小反过来又受到降雨的影响。

在新的研究中，研究人员通过检查之前收集到的数据，来判断这些中等地雀的喙的大小是否还受到温度的影响。数据表明，降雨量（以及种子的大小）决定了鸟喙的大小。在干燥的夏季过后，小喙的鸟的存活率有所下降。

但他们也发现了明确的证据证明，有着较小的喙的鸟类，不太可能在更热的夏天生存。这种效应对存活率的影响比观察到的降雨效应更强。这表明在驱动附器大小变化方面，温度的作用可能与附器的其他用途（如进食）一样重要。

新的研究还表明，他们可以预测哪些物种最有可能随着温度的升高而改变附器的大小。这些物种包括椋鸟科、北欧歌雀、大量的海鸟和小型哺乳动物，如南美的细纹负鼠。不过，研究人员还需要进行更多的调查来确定哪些动物物种会受到的影响最大。

四

到目前为止，研究人员观察到的附器的尺寸增长并不大——不到10%，所以这些变化不太可能立即被注意到。然而，他们预计像耳朵这类显眼的附器会增长，因此在不久的将来，我们或许会看到一个真实版的“小飞象”。

接下来，研究人员将计划通过3D扫描过去100年间博物馆内的鸟类标本，来调查澳大利亚鸟类的变形，从而帮助他们更好地了解哪些鸟类的附器的大小是因气候变化而变化的。研究人员相信，这样的调查将有助于科学家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的影响力的能力之外，还能更好地识别那些最脆弱、最需要优先保护的物种。

另外，研究人员强调，动物虽然可以“变形”，并不意味着动物在应对气候变化时就一切都“好”。研究结果表明，一些动物正在适应气候变化，但更多的动物不会。例如，有些鸟可能必须维持一种特定的饮食，这意味着它们不能改变喙形；再比如有的动物可能根本无法及时进化。因此，虽然预测野生动物将如何应对气候变化很重要，但在未来，保护物种的最佳方式仍然是大幅减少温室气体排放，尽可能地防止全球变暖。

参考来源：

https://theconversation.com/new-research-reveals-animals-are-changing-their-body-shapes-to-cope-with-climate-change-166267

https://phys.org/news/2021-09-climate-animals-shapeshift.html

https://www.cell.com/trends/ecology-evolution/fulltext/S0169-5347(21)00197-X

本文来自微信公众号：原理（ID：principia1687），作者：Sara Ryding（迪肯大学博士生）