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)的团队曾设计试验,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
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