沐鸣注册: 如何在极
 
 
面对前所未有的变化,动物和植物争相跟上——结果喜忧参半。一种新的模型有助于预测是什么导致物种灭绝。
 
圣路易斯华盛顿大学的生物学助理教授卡洛斯·博特罗说:“很难预测生物体将如何应对极端事件的变化,因为从定义上说,这些事件往往非常罕见。”
 
“但是,如果我们关注物种的自然史,了解它们过去经历的气候变化,我们就能很好地了解任何一个特定物种可能会如何应对当前这方面的气候变化。”
 
“新常态”
 
飓风多里安是可怕趋势的最新例子。由于气候变化,极端天气事件变得越来越频繁、越来越严重、越来越普遍。这项新发现为研究不同物种在这种新常态下如何生存提供了重要的见解。
 
在《生态学与进化论》的研究中,沐鸣注册Botero与他以前的学生Thomas Haaland(现在是苏黎世大学的博士后)合作,开发了一个种群如何应对罕见的极端环境的进化模型。(认为:500年的洪水。)这些罕见的事件对于进化来说可能是棘手的,因为它很难适应几乎从未遇到过的危险。
 
 
通过计算机模拟,Haaland和Botero发现某些特征和经历是脆弱性的关键指标。
 
具体地说,他们发现:
 
在一生中只繁殖一次的物种倾向于进化出保守的行为或形态,就好像它们期待每次都经历一次环境的极端。
 
相比之下,在一个个体可以在不同的环境下多次繁殖的物种(比如,一只鸟在一个季节和不同的树上筑巢多次),进化倾向于表现得好像环境的极端永远不会发生。
 
这个新模型的关键观点是,属于前者的“保守”物种可以很容易地适应更频繁或更广泛的极端,但当这些极端变得更强烈时,它们就很难调整。后者的情况正好相反,属于“无忧无虑”类。
 
Haaland和Botero还发现,加速性状进化的因素通常会阻碍——而不是有利于——对罕见选择事件的适应。部分原因是:在极端环境之间的长时间间隔内,高突变率倾向于促进对正常条件的适应过程。
 
Botero说:“我们的研究结果挑战了这样一种观点,即历史上暴露在更多变环境中的物种更适合应对气候变化。”
 
“我们发现,即使对过去经历过类似事件的人群来说,极端环境的模式和强度的简单变化也可能是致命的。”这个模型只是帮助我们更好地理解何时何地可能会出现问题。”
 
从极端情况预测灭绝
 
Haaland和Botero所描述的简单框架可以应用于任何类型的环境极端,包括洪水、野火、热浪、干旱、寒潮、龙卷风和飓风——所有这些都可以被认为是气候变化下的“新常态”的一部分。
 
以极端高温为例。这个模型可以用来预测当有更多的热浪,当热浪持续的时间更长,或者当典型的热浪影响更大的区域时,动物或植物物种会发生什么。
 
“在那些热浪罕见且不完整的地区,很可能主要是那些对极端高温没有明显适应能力的物种,”Botero说。“我们的模型表明,在这些特定地区灭绝的最大威胁将因此是更频繁或更广泛的热浪,而在这些地区最受关注的物种将是地方性物种和地理分布较小的物种。”
 
“相反,在历史上热浪很普遍和广泛的地区,可能会出现已经表现出适应极端高温的物种,”Botero补充说。“在这种情况下,我们的模型表明,这些地方的典型居民可能更容易受到高温的影响,而不是更长的或更广泛的热浪。”
变色蜥蜴一样,例如
 
这种新的模式使野生动物管理人员和保护组织能够在对不同物种的自然历史和历史环境进行相对简单的评估的基础上,深入了解不同物种的潜在脆弱性。
 
例如,华盛顿大学(Washington University)客座博士后科林·多尼乌(Colin Donihue) 2018年的一项研究发现,沐鸣注册加勒比地区的无爪蜥蜴在应对飓风时,往往会进化出更大的脚趾和更短的肢体长度,因为这些特征有助于它们在强风时更好地附着在树枝上。
 
新模型表明,尽管这些蜥蜴不太可能受到更频繁的飓风的影响,但如果未来的飓风变得更猛烈,它们的数量可能面临灭绝的重大威胁。Botero建议,解决这一问题的一个可能的解决方案是在岛上提供风力避难所,让部分居民避开强度非常高的风。
 
“虽然这个简单的保护行动不太可能完全改变平衡,从‘保守的’进化到对极端事件的‘随意’反应,但它可能会减少这些‘保守的’蜥蜴种群最强烈的脆弱性,”Botero说。“这可能会为它们赢得足够的时间,在脚趾和四肢上积累足够的进化变化,以满足栖息地变化的新需求。”