热胀冷缩 气候变暖动物变大了?
2014-11-03 15:15:25
来源:
蝌蚪五线谱
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热胀冷缩是我们耳熟能详的物理学原理,意思是说,温度越高,物体体积越大。那么,是不是随着全球变暖,动物的体型也越来越大?
事实刚好相反。新加坡国立大学生物学家大卫·比克福德发表在《自然气候变化》杂志上的报告显示,全球平均气温每上升1℃,植物体型可能缩小3%—17%,而动物体型缩小的比例可达6%—22%。
其他的研究结果也显示,在苏格兰某个岛上的绵羊在过去的24年里,体型平均缩小了5%;北极熊在与近300个北极熊头骨标本对比后发现,如今的北极熊竟在过去百年里缩小了2%—9%。
对此,中国科学院动物所生态与保护生物学研究员杜卫国解释说,动物体型缩小的原因有很多,与温度变化有一定关系。根据生态学贝格曼定律解释,在内温动物体型的地理变异中,同种动物生活在较冷气候中,其体型比生活在较暖气候中的种群大。大家可以看到,我国南方气温高,而南方人个头小,北方气温低,而北方人个子高,也符合我们这个定律。
据杜卫国介绍,目前科学家已建立起气温与个体体型理论,该理论也认为,在低气温环境中饲养的动物成年后个体较大;相反,在温暖气温中饲养的动物成年之后个体较小。科学家目前还未完全揭示这一现象的原因,但正在积极研究中。
他特别指出,动物个体大小对温度变化响应的生理机制与其代谢水平、生长速率、性成熟年龄等诸多因素有关。
研究表明,温暖的气候中,动物会更快地达到其生命成熟的状态。这样的话,是否有些动物会受益于体型的缩小呢?“这个问题没有那么简单。”杜卫国说,“假使有的动物体型缩小后,可能因此获得某些有利条件。然而,复杂的生物与环境以及生物与生物之间的相互作用,导致预测动物大小与其优势程度关系的普遍规律变得困难。”
动物体型大小直接影响它们的繁殖能力,一般来说,个体小的动物所繁衍的后代比较少。此外,还有一个问题是体型变化会影响动物在食物链中的位置。
随着植物体型的缩小,食物链上端的食草动物、食肉动物必须摄取比以往更多数量的食物,来满足自己的能量需求。对于像人类这样的恒温动物,可能不会存在这样的困扰。但是恒温动物只是地球动物中的一小部分,一旦不同物种缩小的速率不尽相同,那么整个生态系统的平衡可能会被打破,从而加速某些物种数量减少甚至灭亡。