昆虫食物链发生连锁反应 气候变化带来的一种混乱后果

昆虫食物链发生连锁反应气候变化带来的一种混乱后果这就是纽约州立大学宾汉姆顿大学生物科学助理教授ThomasH.Q.Powell和他的实验室在最近发表于《生态学通讯》的一篇论文中试图回答的问题。19世纪50年代,苹果蛆蝇--一种主要的农业害虫--开始在哈德逊谷分化为两个种群。一个继续生活在该地区本土山楂树的果实上。另一个则转向了新的食物来源:最初由英国殖民者引入北美的苹果树。"发现这个的昆虫学家实际上与达尔文通信,说它有可能是物种起源的一个实时例子。直到该系统在20世纪末被研究人员重新拾起,我们才发现他是对的,"鲍威尔说。山楂树比苹果树晚三到四周结果,导致两个种群的繁殖计划发生变化。这反过来又对以蛆蝇为食的几种寄生蜂产生了影响,表明了支撑生态系统的微妙平衡。在他们的实验中,研究人员在与过去10年气候数据的季节性平均值相匹配的条件下,以及在预测未来50到100年的更温暖的条件下,饲养了以苹果和山楂为主的苍蝇和寄生蜂种群。鲍威尔指出,这些结果对昆虫的生物多样性有重要影响。纽约州立大学宾汉姆顿大学生物科学助理教授ThomasH.Q.Powell尽管在同一地点,这两个苍蝇种群以截然不同的方式对这种温度变化作出反应。居住在山楂树上的苍蝇似乎有更大的弹性,可能是由于更多的遗传多样性。苹果蝇的生命周期与它们的宿主植物脱节,使它们的生存变得脆弱--可能停止了物种形成的过程。然而,寄生蜂的生命周期并没有受到高温的影响--如果它们与作为它们食物来源的生命周期脱节,可能会带来可怕的后果。自然适应可能能够在被破坏的系统中长期恢复一些平衡,但对快速进化有很大的限制。例如,栖息地往往更小、更分散,限制了生物体应对不断变化的压力所需的遗传变异性的数量。Powell说:"这不仅仅是气候变化通过这种经典的物种进化故事的潜在崩溃而扰乱了进化,而且苍蝇的快速进化与它们对气候变化的敏感程度有很大关系。因此,如果我们发现这些未来条件的影响可能是完全不同的,即使是来自同一栖息地的相同的苍蝇,仅仅从19世纪就开始进化,我们可能会看到在未来几十年里昆虫群落的生态时间普遍混乱。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369647.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1369647.htm

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欧洲繁殖鸟类对气候变化的反应出乎意料

欧洲繁殖鸟类对气候变化的反应出乎意料这项由英国达勒姆大学专家领导的研究使用了作为两本全欧洲鸟类分布地图集一部分而收集的调查数据,这两本地图集出版时间相隔30年。研究小组发现,在两次调查期间,物种分布范围内的局部殖民和灭绝事件只受到气候变化的轻微影响。令人惊讶的是,这些事件受最初调查时的气候条件的影响更大。决定一个新地区是否被殖民化或一个种群是否灭绝的一个重要因素是同一物种的其他种群是否靠近该地区。这种邻近性促进了鸟类的殖民化,并最大程度地减少了鸟类的灭绝,这很可能是由于鸟类从邻近地区扩散而来。这一洞察力强调了保护当地种群网络对减少物种灭绝和增强种群抵御气候变化影响的能力的重要作用。研究结果将于今天(7月20日)发表在《自然通讯》(NatureCommunications)杂志上。联合研究带头人、杜伦大学生物科学系的斯蒂芬-威利斯(StephenWillis)教授说:"我们的发现潜在地显示了对近期气候变化的两种耐人寻味的反应。在某些地区,'殖民化滞后'可能导致物种无法适应气候的改善,这可能是由于新地点还没有栖息地或猎物。与此相反,在我们预测会发生灭绝的地区发生的灭绝较少,这可能是'灭绝债务'的证据。""当物种因不利气候而注定最终灭绝,但它们仍然设法存活下来,有时甚至存活很长时间,因为关键的限制因素,如它们偏好的栖息地,需要一些时间来改变,就会出现这种债务"。第一作者克里斯蒂娜-霍华德(ChristineHoward)博士补充说:"非气候因素在改变分布区变化中的关键作用突出表明,气候只是影响欧洲繁殖鸟类种群的一个因素。""迫害等因素在限制欧洲鸟类数量方面的作用突出表明,迫害对许多物种来说仍然是一个大问题。然而,一些物种从过去的迫害或毒害中迅速恢复,这给人们带来了希望,即一旦这些影响得到控制,种群数量往往可以反弹。"合著者之一、负责整理最新分布地图集数据的塞尔吉-埃尔兰多博士补充说:"本工作强调了如何利用在许多国家收集的协调调查数据来更好地了解物种减少和增加的原因。这项研究中使用的数据收集工作涉及大量人员。仅第二份繁殖图集就整理了来自12万名实地工作者的数据,对48个国家1100万平方公里的土地进行了系统调查"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372119.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372119.htm

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气候变化导致的极端温度让鸣禽筑巢繁殖成功率受到威胁

气候变化导致的极端温度让鸣禽筑巢繁殖成功率受到威胁雏鸟最容易受到极端温度的影响由于气候变化导致气温升高,许多鸣禽在春季提前筑巢。但这种变化也带来了另一个对雏鸟尤其致命的危险:雏鸟更容易受到以寒流和热浪形式出现的温度变化的影响。这种极端天气会导致更多的雏鸟筑巢失败。这些发现来自康奈尔鸟类学实验室今天(11月16日)发表在《自然-通讯》(NatureCommunications)杂志上的一项研究。温度变化对筑巢成功率的影响共同第一作者、康奈尔大学生态学与进化生物学系研究员康纳-塔夫(ConorTaff)说:"当我们谈论温度变化时,关注的焦点大多是平均温度。但包括人类在内的所有生物都是在瞬间与天气条件相互作用,而不是与长期平均值相互作用。即使平均气温没有变化,一两天的酷寒或酷热也会给我们带来极大的挑战。气温平均值的变化和气温的可变性是气候变化的两个不同组成部分。"寒流中的角云雀巢。资料来源:DevinR.deZwaan研究分析为了了解气温变化如何影响筑巢成功率,研究人员分析了康奈尔实验室"鸟巢观察"(NestWatch)项目在1995年至2020年间提交的30万条繁殖鸟类记录。他们找出了每个巢中最冷的三天和最热的三天,然后研究了这些数值是否预示着较低的筑巢成功率。衡量成功率的标准是有多少雏鸟存活并羽化。Taff说:"我们发现,在我们研究的24个物种中,有16个物种在孵化或雏鸟阶段遭遇寒流时生殖成功率降低。24个物种中有11个物种在繁殖季节遭遇热浪时繁殖成功率降低。空中食虫鸟对极端温度最为敏感,尤其是低温。"东方蓝鸟喂食雏鸟。图片来源:南希-米勒,康奈尔鸟类学实验室提供对雏鸟的影响绝大多数鸟类都会给幼鸟喂食昆虫,而不管它们最终吃什么,寒流都会减少昆虫的供应。如果寒流发生在雏鸟最脆弱的时候,就会引发大规模死亡。在寒流来袭时,成鸟可能会迁走以寻找更好的生存条件,这就使鸟蛋和雏鸟暴露在寒冷和缺乏食物的环境中。这项研究的共同作者、康奈尔大学博士生瑞安-希普利(RyanShipley)说:"雏鸟才是真正的重灾区,因为它们还不能调节自己的体温。雏鸟在出生后的头一两周也会以指数速度成长,如果昆虫的活动因为寒流而减少,幼鸟很可能无法存活"。树燕给雏鸟喂食昆虫。图片来源:BrianE.Kushner,康奈尔鸟类学实验室提供长期后果塔夫和希普利还研究了100年的气象数据,以了解美国和加拿大3月到8月繁殖季节的寒流和热浪时间是否发生了变化。尽管他们没有发现极端气温出现的时间有明显的规律,但他们确实注意到各地的气温都在变暖。希普利指出:"即使雏鸟在寒流或热浪中侥幸存活下来,也可能会对鸟类的整体健康造成长期影响。我们只看到了生命早期的一个短暂快照,无法衡量未分带野生种群的长期健康状况。"这些作者以前对树燕研究表明,发育期间的温度非常重要,因为它直接关系到雏鸟的生长速度和羽化时的体重。这反过来又会影响它们存活、完成迁徙并在第二年返回繁殖的可能性。因此,极端气温的变化和时间的变化以及繁殖季节的变化会共同给个体和鸟类种群带来改变生活的后果。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397517.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1397517.htm

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气候变化导致食物匮乏但黄石公园的黑熊却保持着肥胖状态美国地质调查局领导机构间灰熊研究小组的生态学家弗兰克-范-马南说:"我们有点惊讶。回顾20多年来对公园里的熊收集的数据,范马南和他的同事发现,整个公园里的熊的身体脂肪水平大致保持不变。他们的研究结果本周发表在《全球变化生物学》杂志上。""[熊]有一个相当聪明的生活史策略,在更具挑战性的环境下,改变食物资源,"vanManen说。这对于公园里人口最密集的地方的熊来说尤其如此,它们面临着来自其他熊的最激烈的食物竞争。在这些地方的熊,特别是年轻的雌性熊,其瘦体重(又称肌肉和骨骼)比它们在种群更稠密地区的熊低一些。即便如此,这些稍小的熊仍然显示出与公园里其他熊一样的身体脂肪水平。所以他们是健康的,即使他们有点小。显然,它们的策略一直是优先摄入热量以储存脂肪,而不是瘦身。换句话说,它们似乎更关心的是增肥而不是增加肌肉。当涉及到适应气候变化和其他环境压力时,熊的一个优势是它们是移动中的杂食动物。基本上,它们会分散开来寻找食物,几乎可以吃到任何它们找到的东西。该小组已经记录了熊在公园里至少吃260种不同的食物。他说:"这是一个相当惊人的数量,它们正在消费的物种,"这就很方便了,因为它们吃的一些东西,如鳟鱼和麋鹿群,变得不太丰富了。灰熊不得不应对的最大食物损失之一是它们秋季的主食:白皮松树的种子。这些树是气候变化和树皮甲虫流行的牺牲品,今年被正式指定为濒危物种法案的"受威胁"。气候变化导致更具破坏性的野火消灭了森林,也使树木更容易受到甲虫的侵袭。vanManen说,熊现在吃的是更多的尸体,而没有那么多的种子可以在秋天大快朵颐。这是一个关键时期,熊进入过度吞食的状态,一种吃喝的狂热,为冬季冬眠做准备。根据《濒危物种法》,黄石公园的灰熊仍被视为"受威胁"。因此,尽管新的研究表明它们已经能够适应多少,但它们的复原力只能延伸到这么远。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363175.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1363175.htm

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揭开古代气候变化的面纱:澳大利亚从郁郁葱葱到尘土飞扬的转变

揭开古代气候变化的面纱:澳大利亚从郁郁葱葱到尘土飞扬的转变这些"干燥的遗迹"表明纽拉伯地区在240万到270万年前急剧转变为干燥的环境,揭示了这些环境变化是如何塑造澳大利亚多样化的动植物群的关键。主要作者、科廷大学地球和行星科学学院矿物系统时间尺度小组的MaximilianDröllner博士说,确定古代地貌中气候变化的时间对全世界的地质科学家来说都是一种挑战。Dröllner博士说:"地球上几乎一半的陆地表面被认为是旱地,它们承载着大约30亿人。这些干旱地区的变化会以深刻的方式影响我们的社会和区域生物多样性,而且干旱化在塑造我们今天看到的景观和生态系统方面发挥了重要作用。"确定干旱地区的气候事件何时发生对地球科学家来说一直是一项艰巨的任务,研究人员依靠间接观察,如邻近地区的海洋沉积物。共同作者、同样来自科廷大学矿物系统时间尺度小组的MiloBarham副教授说,直接测量地貌干燥的产物可以提供一个更清晰的时间框架。Barham副教授说:"被困在这些富含铁的地层中的氦气量可以用来确定它们是何时形成的。将这些干燥的'遗迹'暴露在微小的激光下,会释放出氦气,我们可以通过测量来约束这些对地球气候历史的戏剧性环境反应的时间。"确定这些事件发生的时间可以帮助解释它们如何影响该地区的生物多样性,特别是在澳大利亚南部的情况下,为几个本地物种的进化提供了一个时间框架。Dröllner博士说:"澳大利亚内陆的干燥分离了许多曾经在澳大利亚自由漫步的物种的共同祖先。这种分离导致了东西两岸这些孤立的种群的独立进化,最终产生了不同的物种或姐妹物种。"今天,我们观察到许多鸟类、昆虫和植物的姐妹物种的例子,它们有共同的祖先,但现在生活在几千公里之外,被古代气候变化造成的环境障碍分开。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357299.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1357299.htm

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气候变化使得西班牙多尼亚纳(Doñana)国家公园花期提前多达22天

气候变化使得西班牙多尼亚纳(Doñana)国家公园花期提前多达22天这种提前并不是少数物种造成的,而是80%的物种都提前了开花期,68%的物种提前结束花期。其中提前最多的物种是迷迭香(Salviarosmarinus),目前已提前92天开花和结束花期。此外由于花期开始和结束日期的提前时间并不相同,因此许多物种的开花时间变得更长,研究人员发现这会导致花丛里出现之前未开花的物种组合。直到目前为止已经发现55%的物种其周围的花朵显得“过度拥挤”,这可能会导致造成授粉昆虫注意力造成争夺和激烈竞争。开花是植物生命的关键时刻,因为它们是通过花蕊进行有性繁殖。植物要繁殖必须与邻居同时开花,且由于植物不能移动,它们需要依靠昆虫把含有雄配子的花粉从一朵花带到另一朵花,因为植物和昆虫必须同步进行,为此而导致植物活动无法进行。然而由于气候变化导致北半球植物开花时间提前,欧洲、亚洲和北美发表的几项研究都证实了这一点。对于这个问题我们必须补充的是,地中海的气候变化影响比世界其他地方更明显,因为气温上升速度比全球平均水平加速了20%。多尼亚纳(Doñana)国家公园的环境植物对气候变化反应是迄今为止世界上描述得最强烈的反应之一。我们了解植物需要“积累”数小时的热量才能知道何时开花,且它们可能会更早地达到所需热量。因此一些物种可能会在一年中因干旱而加剧造成不太有利的时间结出果实或发芽,或遇到意想不到的授粉媒介竞争。这项研究之所以成为可能,是因为在80年代对这种植物群落的开花进行研究。该研究的目标不同,这些数据最终在揭示气候变化对我们生物多样性的影响方面用处可能会很大且无法预见。自然群落的监测研究需要长期视角,而这往往与必须在短期内完成研究项目的现实不符。在这种情况下,基础研究使我们能够更好地了解气候变化等全球问题对生物多样性和环境的影响程度。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419547.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1419547.htm

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气候变化正在改变鱼类觅食行为 可能导致物种灭绝

气候变化正在改变鱼类觅食行为可能导致物种灭绝根据《自然-气候变化》杂志最近的一项研究,鱼类正在调整它们的捕猎和进食模式,以应对海洋温度的升高。在德国生物多样性综合研究中心(iDiv)和耶拿弗里德里希-席勒大学研究人员的领导下,研究人员发现波罗的海的鱼类会通过消耗它们最先遇到的猎物来应对温度的升高。这种觅食行为的变化导致鱼类选择数量更多、体型更小的猎物。在所有温度条件下,它们所处环境中的小型猎物包括脆星、小型甲壳类动物、蠕虫和软体动物。鱼类和许多其他消费物种一样,在气温升高时需要更多的食物,因为它们的新陈代谢也会加快。虽然更丰富的猎物能提供直接的能量来源,但这种所谓的灵活觅食行为意味着鱼类会失去机会,无法通过捕食能提供更多热量的大型猎物来满足长期的能量需求。欧洲比目鱼(Platichthysflesus)是一种坐等捕食者,也是研究数据库中的六个物种之一。图片来源:JFredriksson,维基共享资源食物网模型计算显示,鱼类的能量需求与其实际食物摄入量之间的这种不匹配可能会导致更多的物种在气候变暖的条件下灭绝,鱼类最终会因为摄入的食物不足以满足其能量需求而饿死。该模型也可应用于其他消费物种,它表明,对于食物链中较高的物种来说,情况尤其如此。作者认为,总体而言,这种灵活的觅食行为可能会使生物群落更容易受到气候变化的影响。第一作者、iDiv和耶拿大学的BenoitGauzens解释说:"人们通常认为,物种会调整它们的觅食方式,以最大限度地消耗能量,但这些发现表明,鱼类以及其他动物可能会以意想不到的低效方式应对气候变化带来的压力"。来自鱼胃的数据研究人员分析了基尔湾六种重要商业鱼类十年来的胃内容物数据,这些鱼类的觅食策略各不相同。例如,欧洲比目鱼(Platichthysflesus)等比目鱼往往是坐等捕食者,而大西洋鳕鱼(Gadusmorhua)则是更积极的觅食者。研究人员使用了波罗的海西部基尔湾六种不同鱼类胃内容物的数据库。图片来源:N-爱因斯坦,维基共享资源这些数据从1968年到1978年常年收集,有助于了解鱼类的饮食情况--它们胃里的食物--以及在不同温度下它们所处环境中存在的猎物。胃内容物表明,随着水域温度升高,鱼类逐渐将注意力从数量较少的猎物转移到数量较多的猎物上。莱布尼兹淡水生态与内陆渔业研究所(IGB)的合著者格雷戈尔-卡林卡特(GregorKalinkat)补充说:"波罗的海和其他地方的鱼类物种正面临着多种人为压力,如过度捕捞或污染。在气候变暖的情况下,更低效的猎物搜寻行为可能是导致鱼类种群无法恢复的另一个因素,而这一因素迄今为止一直被忽视。"利用这些见解,研究人员随后使用基于理论群落的数学食物网模型,计算了在不同温度下觅食行为的变化对其他物种和整个生态系统的影响。结果表明,当温度升高时,这种觅食行为的变化会导致更多的消费物种(如鱼类)灭绝。这些物种的灭绝反过来又会对群落中的其他物种产生连锁反应。"适应当地环境条件的觅食行为通常是维持生态系统高度生物多样性的关键,"高赞斯补充说。"因此,令人费解的是,在气温升高的情况下,这一点可能并不完全正确。"尽管这些发现令人震惊,但由于目前这些发现都是基于理论模型,因此其意义尚待估计。今后,研究人员希望在自然环境中检验这一机制,并研究不同的生物,看它们的觅食行为是否会出现类似或不同的变化。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422634.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422634.htm

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