全球變暖帶來“物候不匹配”

陳軼翔

隨著全球氣候的變化，研究季節對動植物影響的科學家有了一個新的術語——物候不匹配。

每當霜凍消融，春天來臨，北半球的樹木開始長出綠芽，剛破繭而出的毛毛蟲吞食著樹葉沙沙作響，蜜蜂和蝴蝶忙著為花朵授粉，而候鳥也會離開南半球，飛到數千千米之外的北方去產卵和覓食昆蟲。

然而，全球變暖正在改變著這一節奏。世界上一些地區的春天比幾十年前提前幾個星期到來，但并非所有物種都能以同樣的節奏適應氣候變化，有些物種逐漸出現不一致的步調。

春天提前到來，斑姬鹟還沒準備好出發

每年春天，斑姬鹟都嚴格按照時間表進行活動。它們從非洲的越冬地向北飛到數千千米之外的歐洲去產卵，以趕上冬蛾毛蟲的出現。每年春天有幾周的時間，冬蛾毛蟲都會出來啄食嫩綠的橡樹葉子。

通過精準計時，斑姬鹟可以確保雛鳥孵出時，周圍有足夠的食物。但隨著春天氣溫的升高，橡樹新葉長出的時間提前了，而一些地區毛毛蟲出現的高峰甚至提前了兩個星期。但很多斑姬鹟似乎仍然按照所在地的白晝長度安排自己離開非洲的時間，并未準時到達歐洲享用它們的春季美餐。

科學家后來發現，在荷蘭的部分地區，毛毛蟲出現的高峰提前的時間較多，相應地，斑姬鹟的數量也大幅減少。格羅寧根大學的生態學家克里斯蒂安·博特說：“這是一個重大發現，表明這種不匹配會對種群產生真正的影響?！?h3> 鳥類過早筑起的窩很容易被農耕毀壞

氣候變化不僅僅會導致物種錯過重要的窗口期。在某些情況下，溫暖天氣的提前到來可能會導致更大的危險。

例如在芬蘭，鳳頭麥雞和白腰杓鷸通常在農民春播之后，才在麥田里筑起自己的窩。但隨著氣溫的升高，這些鳥如今越來越多地在農民尚未播種之前就筑巢產卵，這意味著它們隱蔽的巢穴很有可能被拖拉機和其他機械破壞。

研究人員對38年以來的觀察數據進行分析后發現，為了應對氣候變暖，芬蘭農民將播種的時間提前了一周，但這些鳥類的產卵時間提前了兩三周。芬蘭自然歷史博物館的博士后研究員安德里亞·桑杰里是這項研究的主要成員，他表示：“這就造成了物候不匹配，我們將會看到這些鳥類種群數量的下降。”

雪兔來不及更換自己的保護色

氣候變化造成的不匹配不只發生在春季。在冬天，雪兔為了偽裝自己，皮毛已經從褐色演變成白色。然而，隨著地球變暖，覆蓋在雪兔棲息地的積雪融化得更快，這使它們更容易受到捕食者的傷害。

蒙大拿大學的野生生物學教授斯科特·米爾斯研究了偽裝的不匹配對雪兔等物種的影響。他說：“偽裝對動物的存活至關重要?！?/p>

雪兔為了適應冬季嚴寒的雪地生活環境，冬天毛色變白，夏天毛色變深，多呈赤褐色。

米爾斯博士和同事們發現，如果雪兔的偽裝不匹配持續1周的時間，那么它被猞猁這樣的捕食者殺死的概率就要高7%。

目前，雪兔的偽裝不匹配只有一兩周的時間。但米爾斯博士表示，到21世紀中葉可能會延長到8周。他說：“如果這種情況發生，雪兔就會開始從數量減少走向滅絕?！?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2018/12/04/qkimagesdzxydzxy201824dzxy20182431-1-l.jpg"/>

不過對于雪兔來說，還是有一些好消息的。以前人們認為進化需要數百萬年的時間，但科學家現在認為，像雪兔這樣適應性很強的動物可以在5代～10代的時間內完成進化，特別是雪兔種群受到保護的話。米爾斯說：“這確實讓我們看到了希望——物候不匹配的物種并非一定會滅絕?！?h3> 北美馴鹿未能趕上自己的美餐

格陵蘭西部的北美馴鹿嚴格遵循季節性飲食。在冬天，它們吃的是沿海岸分布的地衣。在春天和夏天，它們冒險到內陸去生下自己的幼崽，吃生長在那里的北極植物。

然而，隨著格陵蘭島溫度的上升及海冰的減少，那些內陸的北極植物出現的時間提前了——一些植物變綠的時間比10年前提早了近一個月。但是北美馴鹿并未隨之迅速轉變自己的遷徙時間?？茖W家已經發現了該地區一個令人不安的趨勢：春天植物的生長時間早于北美馴鹿的繁殖季節，這導致越來越多的馴鹿幼崽早夭。

加州大學戴維斯分校的生態學教授埃里克·波斯特表示，雖然這項研究只是發現了溫度升高和馴鹿幼崽死亡之間的關系，但這同樣意味著物候不匹配是很不利的。由于北極植物變綠的時間提前，等馴鹿到達那里并開始吃它們的時候，這些植物嚼起來可能已經不再鮮嫩，而且營養也流失了。

為什么北美馴鹿不能將自己遷徙的時間提前呢？一種可能性是，盡管它們的繁殖周期對季節性信號（如白晝長度）非常敏感，但植物對當地逐漸上升的氣溫反應更為強烈。

從理論上講，如果有足夠的時間，北美馴鹿最終可能會隨著自然選擇的發展而調整遷徙時間。但是，北極變暖的速度比全球其他地區更快。波斯特博士說：“北極變暖的速度太快了，馴鹿的進化或許根本來不及發揮作用?！?h3> 白山千烏蘭的授粉情況令人擔憂

早期的白山千烏蘭（又名蜘蛛蘭花）依靠擬態進行繁殖。它的球狀深紅色外形看起來就像昆蟲一樣，每年春天都會釋放出一種信息素，這種信息素會欺騙孤獨的雄蜂，使其誤認為白山千烏蘭是交配的伴侶——這是授粉的關鍵一步。

這種計策是有效的，因為白山千烏蘭在每年春天的特定時期（孤獨的雄蜂從冬眠中醒來后不久、雌蜂尚未出現之前）都會開花。

但近年來隨著春天的提前到來，雌蜂出現的時間越來越早，并引誘雄蜂遠離“第三者”——白山千烏蘭。東安格利亞大學的生物學教授安東尼·戴維的研究團隊通過對一個世紀以來采集的植物標本和田野調查數據的分析發現，氣溫每升高1℃，雄蜂和雌蜂出現的時間間隔就會縮短大約6.6天，減少了白山千烏蘭的授粉機會。

戴維說：“白山千烏蘭的授粉情況變得越來越糟糕。對于這種已經非常罕見的蘭花來說，前景著實堪憂。”