氣候變化動植物物種生存受嚴重影響

吳純新　蔣朝常

未來幾年，即使全球升溫幅度能夠控制在1.5℃～-℃以內，氣候變化仍會嚴重影響全球動植物物種的生存。如果人類依舊遵循以往的排放模式，地球上的許多物種可能會因此滅絕。與此同時，全球氣候變暖將使一些物種不得不遷移到更為寒冷和濕潤的地方。

目前大量研究和觀察表明，氣候變化已經改變了物種的分布格局，許多物種向高緯度或高海拔地區遷移。中國生物多樣性保護與綠色發展基金會（簡稱中國綠發會、綠會）國際部從《實驗生物學雜志》了解到一篇關于氣候變化對物種棲息地影響的最新研究，研究稱，隨著氣候變暖，物種不一定要到地勢較高的地方以尋求較低溫度，它們也可以去緯度較高的地方——研究人員認為這些蜂鳥最終可能不得不冒險向北遷移。

隨著世界各地的氣溫急劇變化，野生動物經常被迫搬遷以尋找合適的棲息地。科學家們也正在努力嘗試了解有多少物種在尋找新家園時遇到困難。

往高地搬遷的動物會面臨兩個問題：溫度變低，空氣稀薄。在一項新的研究中，一群朱紅蜂鳥被帶到比它們正常棲息地高約1200 米的地方，蜂鳥們的新陳代謝率隨之降低，飛行時間也隨之變短，這很可能是因為它們需要更多的氧氣。

研究團隊表示，至少對于朱紅蜂鳥，往高地搬遷將對它們造成重大挑戰。在論文中寫道：“我們的研究結果表明，蜂鳥可能難以克服氧氣較少和低氣壓的挑戰，尤其是在幾乎沒有長期適應環境的情況下。”

隨著世界各地的氣溫急劇變化，野生動物經常被迫搬遷以尋找合適的棲息地。科學家們也正在努力嘗試了解有多少物種在尋找新家園時遇到困難。

但這些鳥類已經不得不搬家以應對氣溫上升，目前可以在海拔10～2800米的范圍內找到它們。雖然這包括了相對較廣的地域范圍溫度范圍，但研究小組想看看是否有上限。

在這項研究中26只蜂鳥被從當前棲息的海拔范圍內帶到更高的海拔所在地，它們或多或少都在努力適應。然而，該研究確實發現，原棲息地海拔相對較高的蜂鳥往往心臟更強大，能更好地讓氧氣在全身循環。

研究人員使用多種方法來測量蜂鳥的睡眠水平和新陳代謝，同時監測它們的耗氧量。他們發現，蜂鳥在夜間至少有87.5%的時間處于蟄伏狀態，而正常情況下這一比例為 70%。這一發現對所有蜂鳥都是一致的。

蜂鳥因其高能量的生活方式而成為很好的研究對象。它們能夠應對各種天氣條件，但似乎搬遷到更高的地方可能超出了它們的能力。然而，隨著氣候變暖，物種不一定要到地勢較高的地方以尋求較低溫度，它們也可以去緯度較高的地方——研究人員認為這些蜂鳥最終可能不得不冒險向北遷移。

研究人員同時建議，未來的研究和模型不應簡單地將溫度視為物種轉移位置的觸發因素，還需要考慮其他因素，包括水和氧氣的可用性。研究人員寫道：“要充分了解一個物種對氣候變暖做出反應的能力，評估其當前范圍內的生理表現，并將其與其當前分布之外的表現進行比較，這至關重要。”

來自華中農業大學的信息，該校魚類遺傳育種與繁育實驗室沈志剛副教授團隊發表了一項研究成果。該研究以黃顙魚為研究對象，揭示了全球變暖背景下持續上升的高溫環境，將通過削弱種群繁殖力，而對性別分化熱敏魚類的種群維持產生潛在威脅。

全球溫度升高已成為不爭的事實，全球表面平均溫度在以每10年提升0.19℃的速度增長，這可能在未來百年內導致數千種物種滅絕。魚類作為低等脊椎動物，物種數量多，生境分布廣，其性別分化最具多樣性和復雜性。

目前，普遍接受的觀點是，雌雄異體魚類的性別是由遺傳、環境或兩者的相互作用決定。據報道，環境應激包括極端溫度、種群密度、明亮的背景顏色、低溶氧、非中性pH值和食物豐度質量低等所有環境應激源，普遍性導致魚類雄性化或種群雄性比例增加。因此，全球環境變暖可能通過改變性別分化方向，打破種群有效性別比例，從而間接推動熱敏魚類物種滅絕。

沈志剛團隊前期研究發現，黃顙魚的性別由遺傳和環境相互作用決定，高溫能誘導部分XX遺傳型雌性個體雄性化，是研究環境與性別分化關聯的極好對象。

該研究通過3個方面表明全球變暖（高溫環境）會削弱熱敏硬骨魚物種種群持續性。首先，沈志剛團隊建立多個黃顙魚家系，將不同家系幼魚在性別分化溫度敏感時期暴露于高溫環境，模擬極端升溫氣候。通過性別特異性分子標記與性腺組織學分析，確定了高溫普遍誘導各家系XX遺傳型雌魚雄性化，但存在明顯的家系差異。

其次，通過性腺組織學和計算機輔助精子分析系統，確定了XX偽雄魚繁殖性能顯著低于正常XY雄魚。最后，團隊將XX與XY遺傳型個體暴露于環境脅迫中（包括高溫、寄生蟲和低氧脅迫），發現XY遺傳型在環境脅迫下表現出更低的存活率。

此外，該研究還結合數學模型，預測了性別分化熱敏魚類在全球變暖大背景下種群性比的變化規律。

綜上所述，全球變暖引發的高溫脅迫將從誘導XX遺傳型雌魚雄性化、削弱XX偽雄魚生殖性能和導致XY遺傳型雄性特異性高死亡率三方面，使性別分化熱敏性硬骨魚類物種長期處于潛在的生存威脅之中。

◎ 來源|綜合 澎湃新聞 科技日報