化石记录揭开气候变化灭绝风险的秘密

化石记录揭开气候变化灭绝风险的秘密艺术再现三叠纪晚期与气候变化相关的物种灭绝事件之前（左）和之后（右）的海底场景。资料来源：MaijaKarala在地球生命史上，过去的气候变化（通常由火山活动导致的温室气体自然变化引起）是无数物种灭绝的原因。但是，迄今为止，人们还不清楚是什么因素导致物种对这种变化的适应力增强或减弱，也不清楚气候变化的程度如何影响物种灭绝的风险。在牛津大学研究人员的领导下，这项新研究通过分析过去4.85亿年来海洋无脊椎动物（如海胆、蜗牛和贝类）的化石记录，试图回答这个问题。海洋无脊椎动物有丰富的化石记录，而且研究得很透彻，因此可以确定物种灭绝的时间和可能的原因。信息图表总结了研究发现的决定物种因气候变化而灭绝风险的关键特征和因素。资料来源：MirantaKouvari（科学图形设计）。研究人员利用涵盖9200多个属的29万多条化石记录，整理出了一个可能影响灭绝恢复力的关键特征数据集，其中包括以前未深入研究过的特征，如偏好温度。研究人员将这些特征信息与气候模拟数据相结合，建立了一个模型，以了解哪些因素在气候变化期间对确定灭绝风险最为重要。主要发现作者发现，受气候变化影响较大的物种更容易灭绝。特别是，在不同地质阶段气温变化达到或超过7°C的物种更容易灭绝。作者还发现，在极端气候条件下（如极地地区）的物种更容易灭绝，而只能在狭窄的温度范围（尤其是低于15°C的温度范围）内生活的动物灭绝的可能性要大得多。然而，地理范围的大小是预测灭绝风险的最有力因素。地理范围较大的物种灭绝的可能性要小得多。体型也很重要，体型较小的物种更容易灭绝。所研究的所有特征对灭绝风险都有累积影响。例如，同时具有较小地理范围和较窄热范围的物种甚至比只具有其中一种特征的物种更容易灭绝。该研究的第一作者库珀-马拉诺斯基（牛津大学地球科学系）说："我们的研究发现，地理范围是预测海洋无脊椎动物灭绝风险的最有力因素，但气候变化的幅度也是预测灭绝的重要因素，这对当今面临气候变化的生物多样性具有影响。"目前，人类驱动的气候变化已经将许多物种推向或超越了灭绝的边缘，这些结果有助于确定面临最大风险的动物，并为保护它们的战略提供依据。领衔作者艾琳-索普教授（牛津大学地球科学系）说："地质历史的证据表明，根据气候变化的预测，全球生物多样性面临着严峻的未来。特别是，我们的模型表明，生活在两极或热带地区、热范围小于15°C的物种可能面临最大的灭绝风险。然而，如果局部气候变化足够大，就会导致全球范围内的物种大量灭绝，有可能使我们更接近第六次物种大灭绝。据研究小组称，未来的工作应探索气候变化如何与海洋酸化和缺氧（海水缺氧）等其他可能导致物种灭绝的因素相互作用。布里斯托尔大学地理科学学院的研究人员也参与了这项研究。布里斯托尔大学的丹-伦特（DanLunt）教授说："这项研究表明，在地球历史上，海洋生物的灭绝风险与气候变化密不可分。当我们不顾一切地继续通过燃烧化石燃料造成气候变化时，这应该成为对人类的一个严酷警告。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423280.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423280.htm

新研究揭示让动物更易因气候变化灭绝的因素

新研究揭示让动物更易因气候变化灭绝的因素英国牛津大学一项新研究，通过研究化石记录揭示了让动物更易因气候变化灭绝的因素，有助确定当今哪些物种最易受人为因素导致的气候变化影响，为制定保护战略提供依据。新华社星期一（3月11日）报道，英国牛津大学近日发布公报说，在地球生命史上，过去的气候变化通常由火山活动导致的温室气体自然变化引起，曾是造成无数物种灭绝的“祸首”。但迄今人们并不清楚哪些因素可使物种对气候变化的适应力增强或减弱，也不清楚气候变化幅度如何影响物种灭绝风险。牛津大学、布里斯托尔大学的研究人员合作分析了众多海洋无脊椎古动物的化石记录，其中有的物种存活于距今约4.85亿年前，这些记录涵盖9200多个属。研究人员整理出可能影响物种复原力的关键特征的数据集，再将这些特征信息与气候模拟数据相结合建立新的模型，以了解在气候变化期间哪些因素对确定灭绝风险最为重要。研究发现，面临气候变化幅度相对更大的物种更有可能灭绝，尤其是在不同地质阶段经历过气温变化幅度达到或超过七摄氏度的物种；生活在极地地区等极端气候条件下的物种，以及只能适应小幅气温变化的物种，灭绝几率更高；物种生存的地理范围大小是预测灭绝风险的最有力因素，地理分布范围较大的物种，其灭绝的可能性要小得多；体型也很重要，体型较小的物种灭绝风险较高。所有上述特征对灭绝风险都有累积影响。例如，同时具有较小地理分布范围和较窄温度适应范围的物种，比只具备其中一项特征的物种更容易灭绝。研究人员认为，未来应探索气候变化如何与其他可能导致物种灭绝的因素相互作用，如海洋酸化、海水缺氧等。相关论文已发表在美国《科学》杂志上。2024年3月11日10:01PM

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

气候变化导致欧洲阿尔卑斯山令人震惊的栖息地丧失

气候变化导致欧洲阿尔卑斯山令人震惊的栖息地丧失由利兹大学和埃塞克斯大学联合领导的这项研究呼吁保护者考虑采取新的措施来保护水生生物多样性。无脊椎动物，包括石蝇、蠓虫和扁虫，在更广泛的阿尔卑斯山生态系统中，在营养循环和向鱼类、两栖动物、鸟类和哺乳动物转移有机物质方面发挥着关键作用。利用在整个阿尔卑斯山收集的冰川、景观和生物多样性地图数据，来自欧洲各地的科学家模拟了从现在到2100年期间，由于气候变化，整个山脉的关键无脊椎动物种群可能发生的变化。随着气候变暖，建模预测无脊椎动物物种将在山脉的最高处寻找更冷的环境。在未来，这些较冷的地区也可能被优先用于滑雪或旅游，或开发水电站。共同领导这项研究的利兹大学水生科学教授LeeBrown说："保护主义者需要思考保护区的指定必须如何演变，以考虑到气候变化的影响。"如果我们想保障它们的生存，可能有些物种将不得不转移到避难区，因为它们中的许多人飞行能力不强，所以它们不能轻易地在山中散开。"该研究论文最近发表在《自然生态学与进化》杂志上。这项研究涉及九个欧洲研究机构之间的合作，汇集了阿尔卑斯山无脊椎动物物种分布的数据，该地区面积超过34,000平方公里，并将其与冰川和河流流量的预期变化一起绘制。有足够的数据来模拟生活在阿尔卑斯山冷水区的19种无脊椎动物（主要是水生昆虫）可能会发生的情况。共同领导这项研究的利兹大学地理学院的JonathanCarrivick博士说："我们已经量化了，随着冰川的融化和退缩，流经阿尔卑斯山的河流将经历水源贡献的重大变化。"在短期内，一些河流将承载更多的水，一些新的支流将形成，但是从现在开始的几十年里--大多数河流将变得更干燥，流速更慢，变得更稳定，甚至一年中可能有一段时间没有水流动。此外，阿尔卑斯山河流中的大多数水在未来也将变得更暖和"。研究人员在论文中写道，为保护由冰川退缩带来的河流中的生物多样性，必须进行"大量工作"。在21世纪末，冰川仍然存在的地方很可能被优先用于水电大坝建设和滑雪场开发。来自埃塞克斯大学、共同领导这项研究的马丁-威尔克斯博士说："我们预测到本世纪末阿尔卑斯山生物多样性的损失只是与几种可能的气候变化情况中的一种有关。世界领导人采取果断行动，减少温室气体排放，可以限制损失。另一方面，不采取行动可能意味着损失比我们预测的更快发生。"了解无脊椎动物种群如何应对气候变化是了解高山地区的生物多样性如何受到影响的关键，该研究中开发的技术可以应用于其他山区环境。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359279.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359279.htm

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

哈佛研究：气候变化推动了爬行动物时代的开始

哈佛研究：气候变化推动了爬行动物时代的开始据CNET报道，一组哈佛大学的研究人员发现，爬行动物时代（AgeofReptiles，一个爬行动物物种快速进化的时间段），是由6000万年的气候变化和全球变暖推动的。哈佛大学有机和进化生物学系和比较动物学博物馆的研究人员于8月19日在《科学进展》杂志上发表了一项研究，揭示了爬行动物时代的开始与二叠纪和三叠纪之间一系列气候变化所刺激的全球温度上升有关。哺乳动物的祖先Synapsids是二叠纪的主要陆地脊椎动物。此前，大多数古生物学家将三叠纪（2.52-2亿年前）爬行动物多样性的爆炸性增长归因于二叠纪（2.98-2.52亿年前）的大规模灭绝，这些灭绝消灭了许多竞争者synapsid物种，给予爬行动物所需的资源和栖息地，使它们成为陆地脊椎动物中的主导群体。但是新研究对这一论断提出了挑战。“我们的结果显示，快速气候变化和全球变暖的时期与大多数爬行动物群体中异常高的解剖学变化率有关，因为它们适应了新的环境条件，”资深作者和哈佛大学教授StephanieE.Pierce说。“这个过程早在二叠纪-三叠纪大灭绝之前就开始了，至少从2.7亿年前就开始了，这表明爬行动物身体计划的多样化并不像以前认为的那样是由二叠纪-三叠纪灭绝事件引发的，而实际上是在那之前几千万年就开始了。”研究人员表示，他们可以利用这种地质学上的气候变化引起的大规模灭绝的发现来理解气候变化和全球变暖对生物体进化的现代影响。以前关于气候变化对物种的影响的研究大多集中在对海洋物种的影响上，由于缺乏数据而忽略了陆地脊椎动物。正在进行的研究可以帮助我们了解爬行动物进化的未来。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307513.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307513.htm