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

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

外媒：研究人员称气候变化影响了判断爬行动物的年龄

外媒：研究人员称气候变化影响了判断爬行动物的年龄据外媒8月25日报道，近日，哈佛大学的一组研究人员发现。爬行动物时代是由6000万年的气候变化和全球变暖促成的。来自哈佛大学有机与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。该研究表明，爬行动物时代开始与一系列气候变化引发的全球气温升高有关系。具体来看，Synapsids是哺乳动物的祖先，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（252亿-2亿年前）爬行动物多样性的爆炸，归因于二叠纪（298亿-2.52亿年前）的大规模灭绝。在此期间，灭绝了许多竞争性突触物种，使爬行动物使它们成为陆地脊椎动物的主要群体所需的资源和栖息地。但这项新研究对这一说法提出了挑战。“我们的研究结果表明，在大多数爬行动物群体适应新的环境条件时，气候快速变化和全球变暖的时期与异常高的解剖学变化率有关。”资深作者、哈佛大学教授斯蒂芬妮·E·皮尔斯说。“这个过程早在二叠纪－三叠纪大灭绝之前就开始了，至少距今至少2.7亿年前。这表明，爬行动物身体计划的多样化并不是像之前认为的那样由PT大灭绝事件引发，而是实际上在此之前数千万年就开始了。”研究人员表示，他们利用了地质历史中气候变化引起的大规模灭绝的这些发现来了解气候变化和全球变暖对生物进化的现代影响。此前，关于气候变化对物种影响的研究主要集中在对海洋物种的影响上，由于缺乏数据而忽略了陆生脊椎动物。目前，这项新研究正在进一步进行中。未来，或可以帮助人类更好、更全面地了解爬行动物进化的未来。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308525.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308525.htm

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

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

新研究揭示人类祖先如何在气候变化中繁衍生息

新研究揭示人类祖先如何在气候变化中繁衍生息我们的祖先是随着时间的推移适应当地的环境变化，还是寻找食物资源多样化的更稳定的环境？人类的进化是更多地受到气候时间变化的影响，还是受到环境空间特征的影响？为了定量地检验这些有关人类进化和适应的基本假设，研究小组使用了三千多件年代久远的人类化石标本和考古遗址汇编，代表了六种不同的人类物种，并结合现实的气候和植被模型模拟，涵盖了过去三百万年的时间。科学家们的分析重点是生物群落--具有相似气候、植物和动物群落特征的地理区域（如热带草原、热带雨林或苔原）。"对于考古和人类学遗址以及相应的年代，我们从气候驱动的植被模型中提取了当地的生物群落类型。"韩国釜山国立大学IBS气候物理学中心的博士生、该研究的第一作者ElkeZeller说："这揭示了已灭绝的类人物种H.ergaster、H.habilis、H.erectus、H.heidelbergensis和H.neanderthalensis以及我们的直系祖先H.sapiens青睐哪些生物群落。"类人进化和适应各种植被类型的时间表。根据这项新的《科学》研究，适应性在智人属的地理扩张中发挥了关键作用。图片来源：ElkeZeller。本作品包括改编自HCRP-UR501和Sangiran17的图片（作者：Gerbil）、Bodo（作者：RyanSomma）和DakaHomo（作者：Cretan），以CCBY3.0和DNH-134（作者：Herries,A.I.R.等，Science2020）使用。据分析，科学家们发现早期的非洲族群更喜欢生活在开阔的环境中，如草原和干燥的灌木丛。大约在180万年前，直立人以及后来的海德堡人和尼安德塔人等类人猿迁徙到欧亚大陆，随着时间的推移，他们对其他生物群落有了更高的耐受性，包括温带森林和北方森林。该研究的合著者、意大利那不勒斯费德里科二世大学的PasqualeRaia教授说："为了作为森林居民生存下去，这些群体发展出了更先进的石器，很可能还发展出了社会技能。最终，智人于大约20万年前在非洲出现，并迅速成为各行各业的主人。我们的直系祖先具有机动性、灵活性和竞争力，与之前的任何物种都不同，他们能够在沙漠和苔原等恶劣环境中生存。"在进一步研究人类偏好的地貌特征时，科学家们发现早期人类的居住地明显集中在生物群落多样性增加的地区。这项研究的合著者、韩国IBS气候物理中心主任AxelTimmermann教授说："这意味着我们的祖先喜欢马赛克地貌，在附近拥有种类繁多的植物和动物资源。研究结果表明，生态系统多样性在人类进化过程中发挥了关键作用。"作者首次在大陆尺度上证明了人类对马赛克景观的偏好，并提出了一个新的多样性选择假说：智人物种，尤其是智人，具有利用异质生物群落的独特能力。ElkeZeller补充说："我们的分析表明，景观和植物多样性作为人类的选择要素以及社会文化发展的潜在驱动力，具有至关重要的意义。这项新的《科学》研究阐明了植被变化是如何影响人类生存的，为人类史前史和生存战略提供了前所未有的视角。"气候和植被模型模拟涵盖了地球过去300万年的历史，是在韩国速度最快的科学超级计算机之一Aleph上进行的。阿克塞尔-蒂默曼（AxelTimmermann）说："超级计算机正在成为进化生物学和人类学的关键工具。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371293.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371293.htm