气候变暖对恒温动物提出了巨大挑战,因为它们必须保持恒定的体内温度。科学家们发现,动物正在以多种方式应对全球变暖以应对不断升高的温度:一些迁移到较凉爽的地区,例如靠近两极或地势较高的地区;一些改变关键的生命事件,如繁殖和迁徙时间;并且一些动物已经进化到改变它们的体型以更快地散热。

澳大利亚迪肯大学鸟类研究员萨拉·莱丁(SaraRyding)及其同事发现了动物应对气候变化的通用方式——“变态”:通过改变耳朵、尾巴、喙等部位的大小附肢(或附肢)帮助调节体温

有趣的生物定律——艾伦定律!

众所周知,动物会使用它们的附肢来调节内部温度。例如,非洲象会将温暖的血液注入它们的大耳朵,然后它们会拍打耳朵来散热。鸟的喙执行类似的功能——当鸟很热时,血液可以转移到喙。下面的鹦鹉热图像描绘了这种冷却功能,表明它的喙比身体的其他部分更暖和。

所有这些都意味着较大的附肢在较温暖的环境中具有优势。事实上,早在1870年代,美国动物学家乔尔·艾伦就指出,生活在较冷地区的吸热动物往往附肢较小,而生活在较温暖气候的动物往往附肢较大。比如生活在北极的爱斯基摩人,额头和脑袋比较大,鼻孔比较窄,四肢比较短。

这种规律被称为艾伦规则(Allen'sRule),此后得到了鸟类和哺乳动物研究的支持。

艾伦定律等生物模型也有助于预测动物将如何随着气候变暖而进化。莱丁团队的研究寻找过去一个世纪动物体型变化的例子作为数据,符合艾伦规则,这意味着全球环境变化导致的动物生态和生活史的变化不再是理论概念,而是现实.

哪些动物正在发生变化?

Ledding团队记录的大多数变形示例都涉及鸟类——具体来说,是喙尺寸的增加。

研究表明,自1871年以来,红冠红腰凤头鹦鹉的喙尺寸增加了4%到10%。其他表现出喙尺寸增加的鸟类包括新西兰和美国麻雀、北美黑眼雀和加拉帕戈斯雀。

还有证据表明,哺乳动物的附肢也在变大。例如,在北美的花脸鼩中,尾巴和腿的长度自1950年以来都有显着增加。在我国大型圆叶蝙蝠中,翅膀尺寸同比增长了1.64%。欧洲的普通木鼠和澳大利亚的兔子也注意到耳朵长度增加了。

世界上许多地方的不同类型的附肢和各种动物都有各种变态的例子。但是需要更多的研究来确定哪些动物受影响最大。“到目前为止,我们看到的附肢尺寸的增加非常小——不到10%——因此这些变化不太可能立即引起注意,”Ledding说。但可以预见的是,耳朵等突出的附属物会增加,所以在不久的将来,我们可能会看到真人版的小飞象。”

当然,动物附肢的作用远不止于调节体温。

例如,研究表明,加拉帕戈斯中地雀的平均喙大小随种子大小而变化,而种子大小又受降雨量的影响。该团队随后检查了之前收集的数据,以查看温度是否也会影响雀科鸟类喙部大小的变化。

结果数据确实表明降雨量(和种子大小)决定了喙的大小。夏季干涸后,小喙鸟类的存活率下降。这种对生存的影响比降雨时观察到的影响更强,这告诉我们温度的作用可能与附件的其他用途(例如进食)在驱动附件大小变化方面同样重要。

但是“形状”并不意味着动物正在应对气候变化并且一切都很好,而且这种形状转变不一定是进化过程的积极部分。迄今为止我们所经历的气候变化已经在推动动物进化成这样,这只能说明动物正在努力进化以求生存。例如,一些鸟类可能必须保持特定的饮食,这意味着它们无法改变喙的形状。而且我们不知道他们是否能够随着气候危机的恶化而跟上,我们也无法确定这些变化将产生什么样的生态后果。

研究论文发表在期刊《生态与进化趋势》。