氣候變化!哪些地球上的物種能逃過劫難

克里斯婷·羅

氣候變化增加了澳大利亞樹熊遭受饑餓的風(fēng)險

澳大利亞一些袋鼬屬動物已經(jīng)因?yàn)槿肭治锓N在當(dāng)?shù)販缃^，隨著氣候的變化，這一滅絕趨勢將會加劇

美國牛蛙或許是屈指可數(shù)的其中一種能適應(yīng)全球氣候暖化的物種

我詢問謝菲爾德大學(xué)的植物分子生物學(xué)家朱麗·格雷，如果人類不對氣候變化危機(jī)采取徹底行動，她認(rèn)為地球上哪些物種將有可能逃脫氣候?yàn)?zāi)難而存活下來。她大笑著回答我，“我認(rèn)為不會有人類在內(nèi)。我們?nèi)祟悤辉鐪缤觥！奔词谷祟愑星蓨Z天工的非凡創(chuàng)造力和適應(yīng)力，但可能也無法成為幸存者。

部分原因是人類繁殖后代的速度實(shí)在太慢，通常人一生只能養(yǎng)育繁殖一兩個后代，類似一些特別受人類青睞的動物，比如熊貓，具備快速生殖大量后代能力的生物，逃過滅絕的概率較高。

這看來只是一個臆想實(shí)驗(yàn)。但有關(guān)地球各物種逃過氣候變化而生存下來概率大小的討論，卻是令人不安的。最近一份引起各方重視的生物多樣性報告聲稱，目前地球上每四個物種中就有一個面臨滅絕之災(zāi)。地球生物今天如此之脆弱，很大程度與當(dāng)今的氣候變化有關(guān)。氣候巨變造成氣溫升高、海平面上升，而且出現(xiàn)更多極端反常的天氣。

必須發(fā)出一些警告。雖然無人否認(rèn)氣候變化會帶來嚴(yán)重后果，但也無人能精確認(rèn)識氣候變化將如何影響物種的脆弱性，尤其是在遙遠(yuǎn)的未來。預(yù)測哪些物種難以經(jīng)受氣候變化沖擊的方法在不斷進(jìn)展，不過預(yù)測獲得的數(shù)據(jù)卻很有限，而且有矛盾之處。加上政策、土地使用變更和生態(tài)影響之間復(fù)雜的交互作用，意味著預(yù)測并非很準(zhǔn)確，并非不需修改。就像人類通常的行為一樣，人類對易受氣候變化沖擊物種的評估也存在偏見和盲點(diǎn)。此外，還有一些引起不少氣候變化的間接因素，也對物種數(shù)量產(chǎn)生影響，例如生物食物鏈方面的影響，這比氣候的直接影響更難以建立預(yù)測模式。

另一個不確定性因素與物種的生命適應(yīng)能力有關(guān)。以爬行動物和兩棲動物所屬的變溫動物或冷血動物為例，這些變溫動物在演化歷史上不如恒溫動物那樣能很快適應(yīng)氣候的變化。原因之一是，變溫動物無法調(diào)整自己的體溫。不過也有例外，比如美洲牛蛙，可能更適應(yīng)氣候變暖的棲息地。

當(dāng)然，地球物種的命運(yùn)也有另一種選擇，但這要取決于人類。如果我們?nèi)祟惾f眾一心，采取措施，改變生活方式，減少溫室氣體的排放，就可以阻止氣候危機(jī)像滾雪球一樣地急速下滑加劇。但我們在預(yù)測不同物種受氣候暖化沖擊的回應(yīng)和結(jié)局時，是假設(shè)這沒有發(fā)生。

強(qiáng)不可阻的趨勢

即便有上述的不確定性因素，我們也可以對大致的模式做出一些有根據(jù)的猜測。

耐高溫耐干旱的植物，比如生長在沙漠而不是雨林中的植物，存活的可能性就會比較高。存活率較高的還有種子可以遠(yuǎn)距離傳播的植物，比如靠風(fēng)或洋流傳播種子，如椰子，而靠螞蟻傳播種子的相思樹就不會那么幸運(yùn)。此外，能夠調(diào)整開花周期的植物也能更好地應(yīng)對氣溫的升高。印第安納大學(xué)布魯明頓分校的生物學(xué)家Jen Lau認(rèn)為，這可能會讓非原生地的植物具有適應(yīng)氣候變化的優(yōu)勢。

我們也可以在地質(zhì)史中找尋向?qū)?。生物化石藏有物種如何應(yīng)對地球以前氣候變化的蹤跡?；幸材苷业缴鏆v時久遠(yuǎn)的遺傳線索，比如改變自身去適應(yīng)鹽度更高的環(huán)境而生存了數(shù)百萬年的耐寒綠色微藻。這是美國新澤西羅格斯大學(xué)的科學(xué)家法蒂瑪·佛隆格和她的同事剛在2018年9月的新發(fā)現(xiàn)。

然則，重要的是，當(dāng)前人類造成的氣候危機(jī)獨(dú)有的毀滅性，意味著我們不能完全依照遠(yuǎn)古地質(zhì)時代物種的氣候適應(yīng)變化為基準(zhǔn)。

國際自然保護(hù)聯(lián)盟物種存續(xù)委員會氣候變化專家小組的外聯(lián)官員吉米·卡爾指出：“我們在未來看到的氣候變化將在很多方面都有別于過去的氣候變化。”

化石確切記錄了蟑螂生命適應(yīng)力之堅(jiān)韌頑強(qiáng)。加州大學(xué)默塞德分校的土壤生物地球化學(xué)家艾斯莫雷提·貝赫說，這種很不受人喜愛的小動物“經(jīng)歷了地球史上每一次物種滅絕事件都存活了下來”。例如，蟑螂在數(shù)千萬年前開始向土壤深處挖洞來適應(yīng)日益干旱的澳大利亞大地。

國際林業(yè)研究中心（CIFOR）主任羅伯特·納西說，蟑螂顯示了物種適應(yīng)變化的兩個特性：一是“善于找到緩沖環(huán)境（如地下），而自我隱藏和保護(hù)的能力”;二是其漫長的進(jìn)化史，因?yàn)橐话銇碚f，“古老物種似乎比年輕物種更有適者生存的能力”。納西說，這類特性使得這類物種能夠熬過引發(fā)氣候巨變的大型災(zāi)難性事件而繼續(xù)生存下來。

此外蟑螂也不挑食。什么東西都可以用來飽腹。這意味，對食物不太挑剔的物種，如老鼠、機(jī)會主義的鳥類和適應(yīng)人類城市生活的浣熊，氣候變化對它們的食物源威脅不大。

相比之下，挑食的動物就難以適應(yīng)氣候的變化。比如澳大利亞的樹熊，又名無尾熊，僅以桉樹葉為食。但由于大氣中二氧化碳含量的增加，桉樹葉所含的營養(yǎng)也越來越少。結(jié)果，氣候變化增加了樹熊挨餓的風(fēng)險。

澳大利亞樹熊除了食物的單一化，其遺傳多樣性也很低，這也是致病微生物衣原體為何能蹂躪野生樹熊的原因之一。這些都是令人擔(dān)憂的可導(dǎo)致物種滅絕的特性?？栒f：“在很多個案中，我們特別關(guān)注的物種是那些我們預(yù)料會首先消失的物種?！边@些脆弱物種包括生活在微小生態(tài)中的物種，如高海拔山地森林，或棲息在狹小區(qū)域的生物，如一些熱帶鳥類或僅出現(xiàn)在某些小島的植物。依賴原始環(huán)境的物種也很易受到氣候變化而絕種。

這可用來與在生態(tài)受破壞的棲息地，如草原和新生林等地，能成功生長繁育的“早期演替”物種做比較。明尼蘇達(dá)大學(xué)的環(huán)境研究所所長杰茜卡·赫爾曼說，這些早期演替物種“在氣候變化中可能適應(yīng)較好，因?yàn)檫@類物種就是在環(huán)境變化和過度的狀態(tài)下茁壯生長。比如在美國，經(jīng)常在城市郊外出沒的鹿，在森林被砍伐或經(jīng)常受到破壞的地方鹿也能繁衍后代?！?/p>

卡爾稱之為“移動的多能者”的物種，能夠遷徙和適應(yīng)于不同的生態(tài)環(huán)境，因此遭遇氣候變化時其存續(xù)的時期也會較長。雖然這類物種的適應(yīng)性通常是正面的，但也可能讓一個生態(tài)系統(tǒng)的其他部分付出代價。像美洲巨蟾蜍這種有毒的物種入侵澳大利亞，導(dǎo)致了澳大利亞一些原生物種的滅絕，比如一種食肉有袋動物袋鼬和一種大型蜥蜴。赫爾曼說，入侵植物的本事是多樣性，這“不由得讓人擔(dān)心，氣候暖化不僅會讓一些脆弱的物種消失，還會讓這個世界只有雜草才能繁茂生長”。在路邊小道上常見的雜草，“野火燒不盡，春分吹又生”，生命力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他植物。

當(dāng)然，許多生物體本質(zhì)就不具遷徙性或遷徙性甚低。地球上大多數(shù)植物雖然已能適應(yīng)過去比較緩慢的氣候變化，但將無法跟上氣候的急劇暖化步伐而做出快速的回應(yīng)。

緩沖區(qū)

生活在極端生態(tài)中的耐熱性有機(jī)體和微生物受氣候變化的影響可能較小

因氣候暖化，像紫燈花這樣的瀕危植物可能會更加不堪一擊

利好的消息是，一些特殊物種可能擁有稱之為氣候變化避難所的緩沖區(qū)，即相對而言不受氣候變化影響的地區(qū)，比如深海海谷。盡管深海區(qū)域的海水升溫，氧氣濃度下降，但舊金山州立大學(xué)的海洋環(huán)境生理學(xué)家喬納森·斯蒂爾曼認(rèn)為，深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)在基本上是一片黑暗無光的世界中可能是一個亮點(diǎn)。

他說，“這個深海中的生態(tài)系統(tǒng)與地球表面幾乎沒有關(guān)聯(lián)，我懷疑氣候變化會對它們有任何影響。人類是到了1977年，才知道海洋深處有這樣的生態(tài)系統(tǒng)存在。深海熱泉生態(tài)系的能量來自地球的核心，而不是太陽，因此其本來就極端的生命棲息地不太可能被海洋表面的生態(tài)變化所影響?！?/p>

挪威生命科學(xué)大學(xué)熱帶森林生態(tài)學(xué)家道格拉斯·希爾也提到類似的獨(dú)立于地表生態(tài)系統(tǒng)而免受氣候變化所影響的物種。他說，“在未來的某個時候，非洲唯一能幸存的脊椎動物有可能是生活在地底深處的盲穴魚”。與深海熱泉系統(tǒng)一樣，生活在地底洞穴的“許多物種仍未被人發(fā)現(xiàn)，自然也不為人所知。歐洲的第一條洞穴魚直到2015年才在德國被發(fā)現(xiàn)?！?/p>

生活在火山熱泉等極端環(huán)境中的嗜熱生物，或稱為耐熱有機(jī)體，也可能較少受到地表溫度變化的影響。正如我訪問過的許多科學(xué)家所言，最能適應(yīng)惡劣環(huán)境而生存的生物是微生物。電腦模擬說明，只有微生物才能承受不斷增加的太陽熱力而生存下來?！斑@類微生物已經(jīng)學(xué)會如何在最極端的環(huán)境中生存?！蓖寥郎锏厍蚧瘜W(xué)家比爾赫提到一種主要的微生物類型古生菌時說道。

雖然細(xì)小，但也并非微細(xì)如微生物，也一樣大難臨頭不會死的是一種俗稱為水熊蟲的緩步動物。環(huán)境生理學(xué)家斯蒂爾曼興奮說道，“這種小動物能在外太空的真空狀態(tài)，以及極度脫水和高溫下存活。如果你是《星際迷航》的粉絲，你應(yīng)該會在片子的科幻場景中見識到這一物種，但它們不是科幻，是生活在地球上大多數(shù)棲息地的真實(shí)生物?！?/p>

未來的地球不僅會有更多的極端自然環(huán)境，而且會有更多的城市和人為改造的空間。因此，菲律賓國家自然歷史博物館的爬蟲學(xué)展廳的總管阿爾文·迪莫斯說，“能抗極端環(huán)境的物種很可能是這樣的物種，能安居于人類改造過的棲息地，比如城市公園和花園、農(nóng)業(yè)地區(qū)、農(nóng)場、人工林等等。”

國際林業(yè)研究中心的納西做了這樣的總結(jié)，“如果脊椎動物適應(yīng)力強(qiáng)，能夠雜食，或能在極端條件下生存，其中的贏家將是非常小的動物，希望是恒溫動物?！?/p>

用國際自然保護(hù)聯(lián)盟的卡爾的話來說，“這樣的地球聽起來不像是一個美麗多彩的世界。”

當(dāng)然，人類已經(jīng)或多或少知道需要有什么樣的行動來減緩未來自然世界的黯淡前景。這些行動包括減少溫室氣體排放，保護(hù)生物多樣性，恢復(fù)各棲息地之間的連通性，停止無止境地建造水壩、道路和圍墻，減少污染和土地開采等會傷及其他領(lǐng)域的生態(tài)破壞。只要人類能盡到環(huán)境保育的責(zé)任，即使是瀕臨滅絕的物種，比如大鼻羚羊，也能從滅絕的邊緣被挽救回來。為了向世人宣示生態(tài)可持續(xù)保護(hù)的力量，科學(xué)家們正在制定一份正在起死回生恢復(fù)全面健康的物種綠色名單，以補(bǔ)充國際自然保護(hù)聯(lián)盟的瀕危物種紅色名單。

道阻且難，困難令人望而生畏。但是，在地球?qū)还笆肿尳o微生物之際，看來只要我們能排除掉這些障礙，就有希望挽狂瀾，救回我們的地球。（摘自英國廣播公司新聞網(wǎng)）（編輯/諾伊克）