动植物如何分享对气候变化的反应

动植物如何分享对气候变化的反应

研究发现,动植物对全球不断变化的环境条件的反应非常相似。

该研究可能有助于解释它们的当前分布以及它们将如何应对未来的气候变化。

植物和动物在许多方面都有根本的不同,但是最明显的方面之一是它们如何处理温度。

亚利桑那大学(University of Arizona)生态与进化生物学教授约翰·维恩斯(John J. Wiens)说:“在给定的时刻晴天和炎热的时候,大多数动物都可以移动以找到一些阴影并降温。” 。 “另一方面,植物必须留在原地并忍受这些较高的温度。”

维恩斯与来自华南植物园的刘辉和叶明奎共同分析了952种植物和1,135种脊椎动物的气候数据。 它们包括许多主要的开花植物,从橡树到兰花再到草,以及所有主要的陆地脊椎动物,包括青蛙,sal,蜥蜴,蛇,乌龟,鳄鱼,鸟类和 哺乳动物.

该团队使用气候数据和详细的进化树来测试10个关于每种物种发生的温度和降水条件以及物种之间的随时间变化的假设。 这组条件也被称为每个物种的“气候生态位”。

维恩斯解释说,一个物种的气候生态位反映了它的栖息地,例如在热带与温带地区,或者在海平面与山顶之间,以及该物种如何应对气候变化。

具有广泛生态位的物种可以在许多不同条件下广泛分布,并且可能对气候变化具有特别的抵抗力。 另一方面,生态位狭窄的物种可能分布较小,特别容易受到气候变化的影响。 了解气候生态位对于回答生态学和进化中许多最基本,最紧迫的问题至关重要。

在作者测试的所有10个假设中,他们发现动植物表现出类似的生态位进化模式。 例如,平均而言,每种动植物都在相似的环境条件下生活。 两组中每个物种所处条件的广度也以相同的方式在全球范围内变化,热带地区的动植物物种仅在狭窄的温度范围内发现,而温带地区的植物和动物物种则在宽广的温度范围内生存。 此外,动植物的气候生态位会随时间以相似的速率变化。

这些结果可以帮助解释自然界中的许多基本模式。 例如,不同的动植物种类往往发生在不同的海拔高度,而海拔高度和降水量也不同。 例如,在美国西南部,高海拔地区栖息着不同种类的动植物,从低洼的沙漠到草原,橡树林,松林再到高海拔的云杉杉林。

“由于平均每种动植物物种都可以忍受相似,有限的气候条件,因此平均而言,沿着山坡,在不同的海拔高度上,您最终会获得不同的动植物物种集,” Wiens解释道。

这些发现可能也有助于解释为什么两组人在温带地区和热带地区会出现不同种类的物种,以及为什么动植物往往在同一地方具有生物多样性热点和物种数量高的现象,例如南美的安第斯山脉。

该研究还提出了未来的气候变化将如何影响动植物物种。

“植物和动物具有相似的利基宽度和比率的发现可能有助于解释为什么迄今为止气候变化造成的局部灭绝在植物和动物中以相似的频率发生,以及为什么相似的水平。 物种灭绝 维恩说。 “生态位更宽,速度更快的物种可能在未来50年内更好地应对气候变化,而整体动植物的利基宽度和速率非常相似。”

此外,物种适应热带地区较窄温度范围的发现有助于解释为什么预测那里的灭绝频率要比温带地区高,尽管在较高纬度地区变暖可能相似甚至更大。

作者还发现,在植物和动物中,与快速凉爽和潮湿的环境相比,物种似乎更难快速适应高温和干燥的条件。 因此,动植物都可能很难适应与全球变暖有关的温度升高和干旱。

该研究出现在 自然生态与进化

原始研究

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