气候变暖鸟儿的体型在缩水

放大字体  缩小字体 2020-01-14 05:53:49  阅读:6593 作者:责任编辑。王凤仪0768

出品:科普我国

制造:谭熠华 (武汉大学生命科学学院)

监制:我国科学院计算机网络信息中心

近期,有国外的研讨团队经过对北美不同种迁徙鸟类的研讨发现,跟着近几十年来夏日气温升高,鸟类的体型缩小了。

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气候变暖,导致鸟儿的体型"缩水"

此成果来自美国密歇根大学(University of Michigan)2019年年末的研讨。该团队与菲尔德天然史博物馆(Field Museum)协作,收集了北美52种留鸟,超越70000个样本,样本收集的时间跨度长达40年。他们测量了每只鸟的喙长、跗趾长(腿的一部分)、翼长和体重。发现在曩昔的几十年中,鸟的均匀跗趾长缩短2.4%,质量减轻2.6%,其他参数目标也指明,近40年来鸟的体型在不断减小

究竟是什么原因导致了鸟的体型改动?

不同的鸟类物种体型都发作了改动,或许是某种大标准的环境改动形成的。研讨团队猜想这或许和全球气候变暖有关。所以,该团队进一步讨论了鸟类体型改动与气温改动的联系。

扫除其他环境要素的搅扰,他们别离尝试用夏日均匀温度、冬天均匀温度和冬天总降水量来猜测鸟类体型的改动,发现其间夏日均匀气温的改动趋势能较好地猜测鸟类体型改动状况。

当夏日均匀温度发作显着的改动时,鸟类的体型会随之改动。一起发现,用第一年的夏日均匀温度猜测第二年的鸟类体型时作用会更好,阐明第一年的夏日温度改动对鸟类产生了影响,使鸟种群内部的体型散布结构发作改动,成果在第二年显现出来。因为近40年来夏日均匀气温整体呈上升趋势,鸟类体型也表现出减小的成果。

鸟类跗趾长与夏日温度的联系图,橙色代表跗趾长改动率,蓝色代表夏日气温改动率 (图片来自:Weeks,2019)

气候变暖,怎么影响鸟类体型?

来自澳大利亚迪肯大学(Deakin University)的团队曾规划试验,讨论气候变暖怎么影响鸟类体型。

研讨发现,在鸟的孵卵期,当环境和温度比较高时,雌性斑胸草雀能经过叫声将环境和温度过高的信息传达给胚胎,改动胚胎生理状况,导致幼鸟孵化后在成长期间均匀体型更小。这从生理可塑性的视点解说了高温导致体型变小的原因。

斑胸草雀,研讨鸟类行为生态的形式动物(图片来自:pixabay.com)

一起研讨者观察到,在繁衍期,比较体型未改动的雌鸟,高温环境中体型变小的斑胸草雀雌鸟具有更多的子孙。在野外环境中,这将促进鸟类均匀体型数值减小。

温度越高,动物体型越小,这个现象并不稀有

早在1847年,德国科学家贝格曼就提出,在同类群的温血动物中,日子在较冰冷区域的个别体型更大。这也成为生态学中关于动物体型改动的经典规则——贝格曼规则

该规则根据一条根本的物理学原理:物体越大,它的表面积与体积之比越小,更不简单经过体表丢失热量,更能保温。在冰冷区域,保温才能弱的小型个别会在天然挑选下逐步被筛选,进化的挑选使种群个别均匀体型趋向增大。

之后不断有学者们就该规则的可靠性和适用范围进行了广泛的研讨,发现该规则在温血动物,尤其是小型温血动物中具有遍及性。而且反过来也找到了许多依据,即在酷热环境中动物的体型趋于减小,这也解说了上文鸟类体型减小的原因。

冰冷区域的美洲狮比较温暖区域的同类具有更大体型(图片来自:pixabay.com)

北方人遍及比南边人长得高,莫非也和温度有关?

看到这,许多人很简单联想到,我国南边人和北方人的身高差异是否也是根据相同的原理呢?

北方人日子的环境比较于南边较为冰冷,身材巨大的人单位体积对应的表面积小,因此散热少, 能够轻松又有效地抵挡风寒。南边区域相对较温暖,身材矮小的人单位体积对应的表面积大,利于散热,易于生计。

这样解说看似完善,其实不然。人类学会穿衣、生火保暖,而不是只靠身体素质硬抗酷寒,贝格曼规则在人身上并不是彻底适用。南边人、北方人身高差异是各种归纳要素导致的成果。气候冰冷,人体推陈出新较慢,成长发育期较长,成熟期较晚,有利于更多物质能量的堆集。传统北方区域的人摄入的含蛋白质的食物更多,高蛋白有利于身高的发育,加之北方区域夏日光照时间长,有利于人体组成维生素D,促进骨骼发育,这些都是北方人长得稍巨大的原因。

近年跟着城市化开展,南北方饮食等许多日子小习气趋近,一起,随同人口迁移,这种身高差异正在减小。

参考文献

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Weeks, B.C., Willard, D.E., Zimova, M., Ellis, A.A., Witynski, M.L., Hennen, M. and Winger, B.M. (2019), Shared morphological consequences of global warming in North American migratory birds. Ecol Lett. doi:10.1111/ele.13434

Mariette, M.M. & Buchanan, K.L. (2016). Prenatal acoustic communication programs offspring for high posthatching temperatures in a songbird. Science, 353, 812–814.

Andrew, S.C., Hurley, L.L., Mariette, M.M. & Griffith, S.C. (2017). Higher temperatures during development reduce body size in the zebra finch in the laboratory and in the wild. J. Evol. Biol., 30, 2156–2164.

Bergmann, C. (1847). Uber die verhaltnisse der warmeokonomie der thiere zu ihrer grosse. Gottinger Stud., 1, 595–708.

McNab, B. K. 1971. On the ecological significance of Bergmann's rule. Ecology 52:845–854.

王衍用. 试论人类身高的地域差异规则及其成因[J]. 人文地理, 1993(03):71-76.

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