全球變暖時(shí)代，做一只老鼠要好過做一只鳥

劉森

氣候變暖正在悄然改變我們的世界，按照現(xiàn)在的升溫趨勢(shì)，在22世紀(jì)來臨前，全球氣溫將升高2～3℃。

在一個(gè)全球變暖的世界，不止人類覺得熱，動(dòng)物也是。對(duì)所有物種而言，氣溫升高都是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。那么你是否想過，隨著溫度升高，是一只老鼠更容易生存，還是一只鳥更有優(yōu)勢(shì)？

2021年2月，發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)最新研究表明：面對(duì)氣候變暖，即使生活在同一地區(qū)，不同動(dòng)物的遭遇截然不同，小型哺乳動(dòng)物比鳥類更耐熱。

全球變暖時(shí)代做一只老鼠好過做一只鳥

在過去100年中，美國莫哈韋沙漠的溫度上升了大約2℃，但研究發(fā)現(xiàn)，面對(duì)氣候變暖，生活在這里的哺乳動(dòng)物和鳥類的遭遇有天壤之別：盡管同屬恒溫動(dòng)物，鳥類的種群豐富性急劇衰減，老鼠、花栗鼠等小型哺乳動(dòng)物的群落卻十分穩(wěn)定。

為什么會(huì)出現(xiàn)如此大的差異？為了找到答案，美國加州大學(xué)的生態(tài)學(xué)家花費(fèi)2年時(shí)間，測(cè)量了莫哈韋沙漠中50種鳥類的羽毛和24種小型哺乳動(dòng)物的皮毛標(biāo)本，分析其傳熱和光吸收能力。他們將數(shù)據(jù)與這些動(dòng)物的生活習(xí)性和棲息地聯(lián)系起來，建立生態(tài)模型，對(duì)比不同物種對(duì)氣候變暖的反應(yīng)差異。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，面對(duì)高溫，小型哺乳動(dòng)物選擇“晝伏夜出”式作息。由于四肢靈活，它們白天挖掘洞穴，鉆進(jìn)涼爽的地下躲避高溫，等到夜晚降臨，氣溫下降，再鉆出洞穴，依靠靈敏的嗅覺和聽覺在黑暗中覓食。

相比之下，鳥類的處境要艱難得多。它們身披羽毛，本來就不利于散熱，而且大多數(shù)鳥類的覓食和繁殖活動(dòng)在白天進(jìn)行。在烈日炎炎的沙漠，鳥兒無處躲藏，為了保持清涼，就需要消耗更多能量——研究顯示，鳥類為降溫所消耗的能量是哺乳動(dòng)物的3倍多。

這些差異導(dǎo)致鳥類和小型哺乳動(dòng)物在氣候變暖中的際遇截然不同，做一只老鼠要好過做一只鳥。

面對(duì)氣候變暖還可以“縮小”體型

事實(shí)上，氣候變暖并不只是我們這個(gè)時(shí)代需要面對(duì)的難題，在5000多萬年前，地球也曾經(jīng)歷過一次急速升溫的劇烈氣候變化，這就是地質(zhì)學(xué)家所說的“古新世- 始新世極熱事件”。當(dāng)時(shí)，全球氣溫在短短1萬年間升高了8℃，而且升溫過程持續(xù)了近20萬年。經(jīng)歷了白堊紀(jì)末期大滅絕災(zāi)難的地球生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過超過1000萬年的修復(fù)，剛剛恢復(fù)生機(jī)就再受打擊，造成全球范圍大量生物滅絕。

無獨(dú)有偶，在這次升溫災(zāi)難中，哺乳動(dòng)物的表現(xiàn)同樣比爬行動(dòng)物和鳥類好得多：爬行動(dòng)物和鳥類大量滅亡，而哺乳動(dòng)物不僅挺了過來，還在氣溫回落后出現(xiàn)了多樣性輻射演化，一舉奠定了新生代哺乳動(dòng)物王朝的基石。

哺乳動(dòng)物為了應(yīng)對(duì)氣溫升高，除了利用身體靈活的優(yōu)勢(shì)，還有一個(gè)秘訣——縮小體型。化石記錄顯示，一種當(dāng)時(shí)生活在現(xiàn)在美國懷俄明州地區(qū)的始祖馬在古新世- 始新世極熱事件剛開始時(shí)，體重大約為5.6千克，體型跟小狗差不多大。隨著氣溫上升，始祖馬的體型變得越來越小，13萬年后，它們成年個(gè)體的體型縮小了30%，體重只有4千克左右，接近一只家貓的重量。而到了極熱事件末期，隨著氣溫回落，始祖馬的體型又開始變大。其他一些食草哺乳動(dòng)物和食肉動(dòng)物的體型也出現(xiàn)了類似變化。

變小就能躲過升溫災(zāi)難嗎？

氣候變暖會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物體型縮小的現(xiàn)象不只出現(xiàn)在遠(yuǎn)古時(shí)期，如今隨著氣溫升高，許多物種的體型都在縮小，從兩棲類的大蟾蜍、蠑螈，到爬行類的烏龜、蛇，再到哺乳類的林鼠皆是如此。

面對(duì)氣候變暖，縮小體型到底有何演化優(yōu)勢(shì)？溫度和動(dòng)物體型之間有著怎樣的微妙聯(lián)系？

其實(shí)在日常經(jīng)驗(yàn)中，我們可以體會(huì)到這一點(diǎn)。比如，生活在寒冷環(huán)境的北方人往往比生活在溫暖環(huán)境的南方人體型高大。早在19世紀(jì)，德國生物學(xué)家卡爾·貝格曼就發(fā)現(xiàn)，生活在寒冷地區(qū)的哺乳動(dòng)物要比生活在炎熱地區(qū)的體型更大，他推測(cè)，這是因?yàn)轶w型大的動(dòng)物，其身體表面積與體重比更小，更有助于節(jié)約身體熱量。

不過后續(xù)越來越多的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，更可靠的解釋或許是：縮小體型可以幫助動(dòng)物降低代謝水平。所有生命無時(shí)無刻不在進(jìn)行新陳代謝，正如通常的化學(xué)反應(yīng)一樣，新陳代謝也會(huì)隨著溫度升高而加快。這就意味著溫度更高時(shí)，動(dòng)物們需要獲得更多食物，承擔(dān)更大的生存壓力，于是它們不得不在生長和繁殖之間權(quán)衡。結(jié)果往往是，為了保持物種延續(xù)，動(dòng)物們被迫在體型更小的時(shí)候就提前成年。

2012年，一項(xiàng)涵蓋169種水生、陸生動(dòng)物的大型實(shí)驗(yàn)就發(fā)現(xiàn)，溫度更高時(shí)，90% 的動(dòng)物在成年時(shí)體型都會(huì)更小。那么這是不是意味著，只要?jiǎng)游飯?jiān)持“節(jié)能減排”，不斷縮小體型加快成年速度，就能夠安然度過全球變暖呢？答案沒那么簡(jiǎn)單。要知道，繁殖活動(dòng)本身就是一個(gè)高度消耗能量的過程，而體型較小的個(gè)體存儲(chǔ)的能量相對(duì)較少，繁殖出的后代在數(shù)量和體型上都會(huì)有所縮減。因此，在更溫暖的環(huán)境中，盡管動(dòng)物們已經(jīng)為繁衍后代而努力縮小體型，它們的種群數(shù)量仍然可能急劇減少。面對(duì)氣候變暖帶來的環(huán)境劇烈變化，較少的種群數(shù)量通常意味著更容易滅絕。

最近1萬年來，人類活動(dòng)導(dǎo)致全球溫度持續(xù)上升，工業(yè)革命更是加速了這一進(jìn)程。不過遭殃的不只是人類自身，地球上的所有物種都在承擔(dān)后果。

面對(duì)氣候變暖，動(dòng)物們?cè)谧匀贿x擇的壓力下不斷進(jìn)行適應(yīng)性演化，老鼠白天鉆到洞里躲避烈日，鳥類改變遷徙路線，許多動(dòng)物縮小體型……然而，氣候變化的速度仍然大大超過了一些物種的適應(yīng)速度，正在將它們一步步推向滅絕邊緣。

要想阻止全球變暖造成的生物滅絕，僅僅依靠動(dòng)物自身的適應(yīng)性演化是不現(xiàn)實(shí)的。全球需要在未來10年采取系統(tǒng)性的節(jié)能減排措施，減少溫室氣體排放，保護(hù)生物多樣性。我們生活在一個(gè)生命多姿多彩的世界，也不希望留給子孫一個(gè)變得貧瘠的星球。