氣候變暖動物會變小嗎？

蔣葳

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，隨著氣候變暖，許多動物變小了。比如，英國科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)，在蘇格蘭某個島上的綿羊在過去的24年里，體形平均縮小了5%；再比如科學(xué)家對近300個北極熊頭骨標(biāo)本對比后發(fā)現(xiàn)，如今的北極熊竟在過去百年里縮小了2%～9%。但科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，氣候變暖會使一些爬行動物變大，這究竟是為什么呢？

考古學(xué)的證據(jù)：氣候變暖哺乳動物變小

在2013年11月舉行的第73屆北美古脊椎動物學(xué)會年會上，美國密歇根大學(xué)古生物學(xué)者菲利普·金格里奇發(fā)表了最新的發(fā)現(xiàn)：在5300萬年前，地球出現(xiàn)過一次異常的高溫期，而那個時期的哺乳動物顯示出了“侏儒化”的傾向。而在2012年的一項研究中表明，在金格里奇所關(guān)注的這一次異常高溫的200萬年前，還有一次“古新世-始新世極熱事件”：距今5500萬年，那時地球的平均氣溫達到頂峰，哺乳動物在那時也出現(xiàn)過體型縮小的現(xiàn)象。

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馬的體型演變史

美國佛羅里達大學(xué)和內(nèi)布拉斯加大學(xué)的研究人員通過對馬類化石的研究，發(fā)現(xiàn)了馬從5600萬年前出現(xiàn)以后的進化史。佛羅里達自然歷史博物館館長喬納森·布洛赫教授表示，馬的體型大小與地球溫度高低存在直接聯(lián)系，氣候越暖，其體型越小，反之亦然。在懷俄明州的大腳盆地，研究化石的人員研究了一種始祖馬的演化過程，在13萬年期間，它們從12磅縮減到8.5磅大小，跟家貓體型差不多大，然后在接下來的4.5萬年里，又增大到大約15磅。研究人員稱，馬的體型起初與雪納瑞犬相似，后來變得很小，曾一度只有家貓那么大，再后來體型又顯著增加。這一變化趨勢與全球溫度的變化趨勢完全一致，也就是說一開始全球變暖，馬的體型變得很小，后來全球變冷，馬的體型又顯著變大。

為什么氣候?qū)游矬w型有影響？

動物體形縮小的原因有很多。動物個體大小與溫度變化本身存在著一定的關(guān)系。根據(jù)伯格曼法則解釋，在恒溫動物體形的地理變異中，同種動物生活在較冷氣候中的種群其體形比生活在較暖氣候中的種群大。動物個體大小對溫度變化響應(yīng)的生理機制還與其代謝水平、生長速率、性成熟年齡等諸多因素有關(guān)。體型的變化是動物的一種熱保護機制。體型越小，其表面的皮膚相對于體積的散熱面積會更大，有利于散熱。對于哺乳動物的身體變小現(xiàn)象，學(xué)者們已經(jīng)提出了一些理論，其中包括：當(dāng)氣溫升至大約35℃并長期維持，哺乳動物們將難以調(diào)節(jié)自身體溫，并且來自進食植物的營養(yǎng)成分也開始減少。在這樣的情況下，更小的體型將是明智的選擇。

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伯格曼法則

如果把北極的動物與其他地區(qū)的動物比較一下，就會發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象，北極地區(qū)動物的個頭比其他地區(qū)的同類似乎都要大一些。這是因為，寒冷的氣候不僅能夠延緩恒溫動物的生長速度，而且也使其性成熟的時間較晚。因此，其生長期也就相對來說更長一點，所以也就可以長得更大一些，這就是著名的伯格曼法則。經(jīng)過大量實地觀察和研究之后，伯格曼認(rèn)為，對于同一種溫血動物來說，越冷的地方其個體越大，而且越接近于圓形。作為一個有趣的推論，科學(xué)家指出，越冷的地方，其附肢和附器也就越短，因為這有利于保存熱量。

氣候變暖會使爬行動物變大？

但是一項最新研究的成果認(rèn)為：高溫來臨對人類與大多數(shù)動物來說都是滅頂之災(zāi)，但對于爬行動物卻是利好。更溫暖的氣候?qū)⒃炀腕w型更小的哺乳動物，但卻會讓爬行動物變得更大。在大約5500萬年前氣溫達到頂峰時，當(dāng)時的馬體型縮小到今天家貓那樣的大小，蛇卻曾經(jīng)和馬一樣大?？茖W(xué)家找到了距今6000萬年前的龜類化石，其大小與一張早餐餐桌相當(dāng)，他們還找到了一種名為“泰坦巨蟒”的巨型蛇類化石，其體長幾乎與一輛公交車接近。蛇類、龜類以及很多其他爬行動物都需要依靠環(huán)境來調(diào)節(jié)身體溫度，這些動物被稱作“冷血動物”。

幾乎所有的爬行動物都是冷血的——這意味著它們的體溫不是固定的，而是隨著外界溫度的改變而改變。氣溫較低時它們難以獲得正常生理活動所需的體能，而高溫天氣有利于它們獲得像哺乳動物那樣的體溫，這樣可以增強它們活動的體能。

在2億多年前，地球大部分地區(qū)都十分炎熱且濕潤，從南極到北極都是熱帶地區(qū)，除了一些沙漠和荒漠之外，大部分地區(qū)都被熱帶雨林所覆蓋。在這樣一種情況下，爬行動物迅速繁殖且體型不斷變大，恐龍開始統(tǒng)治地球。

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未來人類也會變小

科學(xué)家根據(jù)歷史上一些動物體型的變化規(guī)律預(yù)測未來人類的體型將變小。如果氣候變暖的趨勢按照現(xiàn)有規(guī)模持續(xù)下去，在幾萬年的時間里，人類和許多大型哺乳動物的體型都可能縮小一半，那時人類身高將在1米左右，科幻小說中描述的小矮人世界可能變成現(xiàn)實。

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動物變小比變大更容易

科學(xué)家對哺乳動物的進化進行研究的結(jié)果顯示，由老鼠般大小變?yōu)榇笙蟠笮⌒枰?jīng)歷2400萬代。相反的是，體型變小比變大要快速得多，從大象變?yōu)橘逑笾唤?jīng)歷了10萬代，這一速度是與侏儒象相似的體型變大為大象體型速度的十分之一。研究者總共統(tǒng)計了7000萬年以內(nèi)來自不同大洲和洋盆28類哺乳動物（包括大象、靈長類和鯨魚）的體型大小，得出變小比變大要快速得多的結(jié)論。