動物“變形”應對氣候變化

□文/張佳欣

氣候變化不僅是人類需要面對的問題，動物也必須適應它

從進化論的角度出發(fā)，動物會為了適應環(huán)境而讓身體的某些器官及其功能發(fā)生變化。這種變化的過程，也就是我們所說的進化。當然，這樣的進化過程，從理論上來說，應該都是十分漫長的。就像我們?nèi)祟悘乃淖阈凶哌M化到直立行走，少說也用了幾百萬年的時間。然而，就在最近，科學家們卻意外地發(fā)現(xiàn)，一些恒溫動物正在朝著更大的嘴、翅膀和耳朵進化并且這樣的進化還是在近百年的“短時間”內(nèi)進行的！這究竟是怎么回事呢？

越來越大的鳥喙

近日發(fā)表在《生態(tài)與進化趨勢》雜志上的研究顯示，一些恒溫動物的體形正在發(fā)生變化，這可能是為了更好地適應氣候變化。隨著地球變暖，動物的嘴、腿和耳朵的尺寸越來越大，這讓它們能夠更好地調(diào)節(jié)體溫，其中鳥類受到的影響最大。

研究提到，科學家觀察了30多種動物，它們的附肢大小變化不一，其中變化最大的是一些澳大利亞鸚鵡物種，自1871年以來，它們的喙平均增大4%～10%，與每年的夏季溫度呈正相關。同時，對北美黑眼鹟（一種小型鳴禽）的研究表明，在寒冷環(huán)境中，喙的大小增加與短期極端溫度之間存在聯(lián)系。研究人員還報告說，姬鼠的尾巴長度在增加，鼩鼱的尾巴和腿的尺寸也在增加。

隨著氣候變暖，紅冠鳳頭鸚鵡的喙變得越來越大

穆拉加鸚鵡的喙也變得越來越大

對鳥類來說，喙是沒有羽毛覆蓋的器官，因此散熱性能出色，于是成為重要的熱量交換區(qū)；而哺乳動物的耳朵、尾巴和腿，如果沒被毛皮覆蓋，也以同樣原理發(fā)揮著溫度調(diào)控作用。

加拉帕戈斯雀的熱成像顯示，它正通過喙和腿散發(fā)熱量

當體溫過熱時，鳥類和哺乳動物會分別使用喙和耳朵來散發(fā)熱量。歷史上，氣候溫暖時期，一些生物進化出更大的喙或耳朵，以便更容易地散熱。隨著氣候變暖，這些差異變得更加顯著。如果動物無法控制體溫，它們可能會因為過熱而死亡。

該研究論文作者、澳大利亞迪肯大學研究員薩拉·萊丁說：“我們也不知道恒溫動物的‘變形’是否真的有助于生存，但這種‘變形’現(xiàn)象不應被視為是積極的變化。令人震驚的是，氣候變化推動動物在如此短的時間內(nèi)進化成這樣。”

鼩鼱是世界上最小的哺乳動物

耳朵也在變大

雖然科學家們表示很難將氣候變化確定為恒溫動物“變形”的唯一原因，但氣候變化是此項研究在不同地理區(qū)域和不同物種間的共同點。其實，科學家們很早就發(fā)現(xiàn)生活在非洲的大象耳朵最長可達1.5米，比生活在亞洲的大象耳朵更大，據(jù)此猜測其中最重要的原因之一就是非洲氣候更加炎熱，大耳朵的散熱功效更好。

這篇論文認為，隨著氣候變暖，恒溫動物的“變形”很可能會繼續(xù)下去。文中指出：“與氣候變化相關的氣溫升高可能會影響動物的體溫調(diào)節(jié)等。全球變暖、氣溫升高，這可能會選擇那些尺寸更大、散熱效率更高的附肢；而在寒冷氣候中，附肢的表面積過大將不利動物保溫了。”作為氣候變化的一部分，氣溫的升高可能會導致動物選擇更大的附肢，以促進有效散熱。“到目前為止，我們看到的附肢增長還相當小，不到10%，所以這種變化不太可能立即引起注意。”萊丁說，“然而，耳朵等突出的部分預計還會增長，所以在不遠的將來，我們可能會有一個真實版的小飛象。”

未來的溫度上升將會使更多的動物“變形”，“變形”這個詞很好地展示了動物如何隨著時間推移而對環(huán)境挑戰(zhàn)作出反應。更大的附屬體允許更多的血管生長，帶來更多的血液，從而驅(qū)散更多的體溫。依據(jù)艾倫法則，隨著動物附屬體表面積逐漸增大，對動物而言，意味著當血液泵入特定的附屬體時，熱量可能流失的表面積也將增大。

翅膀也會越來越大

科學研究還發(fā)現(xiàn)，在溫暖的氣候條件下，蝙蝠翅膀的尺寸也在增加。科學家們拿博物館收藏了65年的前圓葉蝙蝠標本進行比對，通過比較得出結(jié)論——從20世紀50年代開始，蝙蝠的翅膀表面積增加了1.5%。雖然變化的幅度不大，但是這樣的變化的確肉眼可見。

隨著氣候變暖，蝙蝠的翅膀越來越大

萊丁計劃對博物館中過去百年間的鳥類標本進行3D掃描，借此直接調(diào)查澳洲鳥類的身體“變形”情況，以了解哪些鳥類因氣候變化而改變了附肢的大小。“很多時候，當媒體討論氣候變化時，人們都在問‘人類能克服這個問題嗎’或者‘什么技術可以解決這個問題’。現(xiàn)在是我們認識到動物也必須適應這些變化的時候了，但氣候變化發(fā)生得比大多數(shù)進化都要快。我們造成的氣候變化給它們帶來了很大的壓力，有些物種會適應，有的卻不會。例如，對以花蜜為食的鳥類而言，小而窄的喙是非常重要的。如果蜂鳥的喙變得越來越寬，可能會無法獲取花朵的營養(yǎng)物質(zhì)，從而導致蜂鳥營養(yǎng)不良”。

目前，科學家們尚不清楚動物還有無其他方式的適應性變化，例如進食方式的改變。未來，科學家們還將繼續(xù)研究這一點。

文章來源：《科技日報》