核心要點(diǎn)
1很多細(xì)菌及微生物隨著溫度上升會(huì)變得異常活躍，不斷侵蝕我們的生活，侵蝕其他動(dòng)植物的生存環(huán)境。 2高溫甚至?xí)绊懞｝敽秃芏嗯佬袆?dòng)物的性別，比如溫度越高，雌性海龜?shù)臄?shù)目會(huì)更多一點(diǎn)，溫度越低，雄性海龜就多一點(diǎn)。高溫引起的性別差異可能對(duì)未來(lái)種群繁衍產(chǎn)生很大影響。 3最近幾十年的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，歐洲的普通燕子的尾巴越來(lái)越長(zhǎng)。由于快速沙漠化，只有尾翼更長(zhǎng)的燕子才能飛越撒哈拉沙漠，體型正常的燕子則在飛行過(guò)程中死掉。極端的氣候變化正愈演愈烈，而跟隨極端氣候變化到來(lái)的，是越來(lái)越多的動(dòng)植物慘烈死亡的事件和越來(lái)越快的物種滅絕速率。
全球高溫之下，動(dòng)植物正在發(fā)生哪些不為人知的變化？它們有能力應(yīng)對(duì)這場(chǎng)氣候危機(jī)嗎？這種種生態(tài)災(zāi)難，我們真的能寄希望于生物的進(jìn)化能力和自然的修復(fù)能力嗎？本期《一起來(lái)嘮科》邀請(qǐng)博物學(xué)科普作者任輝、中科院大氣物理所氣象所氣象學(xué)家魏科和中科院自然科學(xué)史研究所特別研究助理孫亞飛，共同來(lái)關(guān)注全球高溫之下的生物生存挑戰(zhàn)。
(相關(guān)資料圖)
任輝：氣候變化有可能會(huì)對(duì)全球的生態(tài)系統(tǒng)，尤其是生物帶來(lái)巨大的壓力。現(xiàn)在野生動(dòng)植物的滅絕速度本身已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于自然界正常的滅絕速度，有些學(xué)者稱之為是地球上的第六次大絕滅的時(shí)代。那么氣候變化可能又進(jìn)一步加劇了這種絕滅的速度。目前已經(jīng)出現(xiàn)了因?yàn)闃O端天氣和氣候變化而滅絕的物種，這種故事以后會(huì)不會(huì)越來(lái)越多地出現(xiàn)？請(qǐng)兩位老師，從自己的專業(yè)角度共同探討一下氣候變化對(duì)全球生物的影響。
孫亞飛：讀博期間我經(jīng)常用細(xì)菌做反應(yīng)，細(xì)菌是對(duì)溫度非常敏感的一種生物，很多細(xì)菌及微生物隨著溫度上升會(huì)變得異常活躍，不斷侵蝕我們的生活，同樣也會(huì)侵蝕其他動(dòng)植物的生存環(huán)境。歷史上人們說(shuō)的瘴氣，很大程度上其實(shí)就是微生物帶來(lái)的。
另外，微生物本身的生態(tài)也是很重要的，因?yàn)橐恍﹦?dòng)植物也是需要微生物提供能量以及礦物質(zhì)的。例如山上的松樹(shù)，它所吸收的很多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是靠和它共生的微生物傳遞的；豆科植物能夠合成出氨類的物質(zhì)，也是靠它的根瘤菌去實(shí)現(xiàn)的，這曾經(jīng)是地球上的胺類物質(zhì)產(chǎn)生的主要方式。因此氣候變化之后引起的微生物的新變化，可能是非常致命的。
豆科植物與根瘤菌（圖源：網(wǎng)絡(luò)）
這在我自己的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中也有據(jù)可循：在纖維素水解的過(guò)程當(dāng)中，溫度的變化將引起細(xì)菌分解葡萄糖多少的不同。這映射出一種非常典型的溫度上升所帶來(lái)的整個(gè)生態(tài)的變化。
魏科：關(guān)于氣候變化與生物多樣性之間的關(guān)系，我自己還寫過(guò)一套科普的圖書(shū)，叫做《當(dāng)世界變得不一樣》，里面都是一些活生生的案例。
剛剛孫老師提到了微生物，那我就講微生物的例子。在2020年前后，國(guó)際機(jī)構(gòu)忽然發(fā)現(xiàn)在非洲博茨瓦納地區(qū)，大概有330多頭大象死亡。大象的身體都很完整，沒(méi)有槍擊的痕跡，象牙都在，排除了偷獵的可能性。調(diào)查研究最終發(fā)現(xiàn)是源于當(dāng)?shù)匕l(fā)生的大規(guī)模高溫和干旱事件，大象平時(shí)喝水的池沼里面的水面積變小，有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)導(dǎo)致藍(lán)藻爆發(fā)，釋放出藻毒素。這是一種神經(jīng)類的毒素，大象體型大飲水多，引發(fā)的中毒就更嚴(yán)重。
在同一時(shí)期，大家可能還記得云南當(dāng)時(shí)有一批大象離家出走，從西雙版納一直走到昆明市郊區(qū)，關(guān)于出走原因的討論眾說(shuō)紛紜，最終云南大學(xué)的王海軍教授做過(guò)調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)，那個(gè)地區(qū)發(fā)生了建國(guó)以來(lái)最嚴(yán)重的高溫和干旱，當(dāng)?shù)匕l(fā)布了高溫橙色預(yù)警、干旱橙色預(yù)警和森林火險(xiǎn)橙色預(yù)警，很多大象平時(shí)喝水的池塘都干涸了，因此被迫出走。
云南象群（圖源：新華網(wǎng)）
這是大象的兩種遭遇，都跟高溫和干旱有關(guān)。
同樣是高溫和干旱，引發(fā)了2019年至2020年澳大利亞的那場(chǎng)山火，大概30多億只動(dòng)物死去；今年加拿大的山火到目前為止也已經(jīng)有大概兩個(gè)月時(shí)間了，過(guò)火面積已經(jīng)到了11萬(wàn)km2，超過(guò)了韓國(guó)的國(guó)土面積。
還有一些影響以大家意想不到的方式出現(xiàn)，比如高溫可以引起珊瑚礁的白化。高溫甚至?xí)绊懞｝敽秃芏嗯佬袆?dòng)物的性別，溫度越高，雌性海龜?shù)臄?shù)目會(huì)更多一點(diǎn)，溫度越低，雄性海龜就多一點(diǎn)。這種高溫引起的性別差異可能對(duì)于未來(lái)爬行動(dòng)物未來(lái)種群繁衍產(chǎn)生很大影響。還有很多北歐科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，馴鹿的體型在過(guò)去二十年當(dāng)中越來(lái)越小。這是因?yàn)楫?dāng)?shù)赜晗碌枚唷⒀┫碌蒙伲晗露嗔嗽诘厣先菀壮蔀楸Z鹿的蹄子刨不開(kāi)，吃不到底下的苔蘚，給整個(gè)種群帶來(lái)巨大的影響。
任輝：我也提供幾個(gè)我知道的案例。2015年哈薩克斯坦有一種高鼻羚羊。這種羚羊原來(lái)在我們國(guó)內(nèi)西北也有分布，現(xiàn)在主要是在哈薩克斯坦及周邊的幾個(gè)中亞國(guó)家。2015年的春天，這種羚羊的全球種群規(guī)模大概是257000余頭，在一周之內(nèi)就死了210000多頭，也就是說(shuō)整個(gè)物種在一周之內(nèi)就減少了80%以上。關(guān)于死亡原因有著很多推測(cè)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)羚羊的死因是體內(nèi)器官內(nèi)出血。原來(lái)2015年的春天比往年的雨水來(lái)得要早了一些，羚羊吃了大量含水量遠(yuǎn)超于往常的草，體內(nèi)的敗血性巴斯德氏菌產(chǎn)生了一些有毒物質(zhì)，差點(diǎn)把這個(gè)物種給一鍋端了。
還有一個(gè)例子是我們?cè)偈煜げ贿^(guò)的燕子。兒歌里說(shuō)，春天的時(shí)候燕子會(huì)回來(lái)，那么秋天的時(shí)候，燕子要往哪兒去？我們中國(guó)的燕子其實(shí)是有三個(gè)去處：第一是像印度尼西亞、巴布亞、新幾內(nèi)亞等赤道上的區(qū)域；第二是澳大利亞或者新西蘭以及中東；還有一批最遠(yuǎn)的會(huì)飛到非洲去。而歐洲的燕子，就是在非洲的南部和歐洲之間來(lái)回的遷徙。最近幾十年的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，歐洲這邊生活的普通燕子的尾巴越來(lái)越長(zhǎng)。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？燕子在遷徙的時(shí)候是要橫穿撒哈拉沙漠的，撒哈拉沙漠南面有個(gè)地方叫撒哈勒地帶可以供燕子落腳，最近這幾十年出現(xiàn)了快速的沙漠化，那么只有那些尾翼更長(zhǎng)，能夠提升更大升力的燕子，才能一口氣兒都不歇飛越撒哈拉沙漠，體型比較正常的燕子在飛行過(guò)程中都死掉了。這是很殘酷的自然篩選的過(guò)程。
另外有一種候鳥(niǎo)叫紅腹冰玉，這種鳥(niǎo)是在南北的高緯度地區(qū)來(lái)回遷徙，在全世界有六條遷徙的途徑。其中一條途徑是直接從阿根廷飛到美國(guó)的西海岸，中間要連續(xù)不停飛行大概七八天完全不能落地的，這種鳥(niǎo)本身體型又非常小，大概只有鴿子的一半，以至于它從阿根廷起飛之前就要進(jìn)行一系列身體上的變化，甚至要把自己的性器官、腿上的肌肉這些飛行時(shí)用不著的東西徹底萎縮掉，并通過(guò)大量進(jìn)食在身上儲(chǔ)備脂肪來(lái)應(yīng)對(duì)這場(chǎng)七八天的飛行。但最近也發(fā)現(xiàn)它們遷徙的成功率在不斷下跌，一個(gè)原因就是近年在它飛行的路上不斷出現(xiàn)颶風(fēng)，它們發(fā)現(xiàn)颶風(fēng)就要多繞行一千多公里，很多鳥(niǎo)就在繞行過(guò)程中死了。另一個(gè)原因是，它們?cè)疽谀康牡乇睒O的極晝剛開(kāi)始、昆蟲(chóng)開(kāi)始大量滋生的時(shí)候，大量地吃昆蟲(chóng)來(lái)恢復(fù)體能、完成繁殖，但現(xiàn)在北極的春天越來(lái)越早，等它們饑腸轆轆地來(lái)到這里，很多昆蟲(chóng)已經(jīng)死了，它們就沒(méi)有東西吃。
通過(guò)上邊這些例子，我們可以看到很多生物因?yàn)闅夂蜃兓媾R著困境。但還有一些生物，也因?yàn)闅夂蜃兓芤妗?/strong>例如，“藍(lán)眼淚”原來(lái)是在溫暖海域才有的，福建平潭市的“藍(lán)眼淚”就是當(dāng)?shù)匚閴延^的特色景象。但近年來(lái)，浙江，江蘇，山東的日照、青島、威海，甚至遼寧的丹東都出現(xiàn)了“藍(lán)眼淚”。藍(lán)眼淚作為一種赤潮，反映出微生物的環(huán)境出現(xiàn)了一些異常的變化。
福建平潭“藍(lán)眼淚”（圖源：平潭文旅）
我最近幾年常去一些沿海地區(qū)的核電站。沿海的核電站需要不斷從海里邊抽水來(lái)給自己的反應(yīng)堆來(lái)帶走過(guò)量的余熱，原來(lái)在抽水的過(guò)程中特別害怕有很多的海洋生物把取水管道堵住，很多核電站設(shè)計(jì)的時(shí)候做過(guò)調(diào)查，當(dāng)海域里沒(méi)有什么東西，抽取時(shí)擺上幾道網(wǎng)過(guò)濾一下雜物就可以。但是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)有很多原本不應(yīng)該出現(xiàn)在這里的水母、小毛蝦、筆帽螺大量出現(xiàn)，這也是海水溫度導(dǎo)致生物不斷向北擴(kuò)散的實(shí)證。
還有去年有網(wǎng)友說(shuō)在國(guó)內(nèi)某平臺(tái)上買到了一種有毒的藍(lán)環(huán)章魚(yú)，質(zhì)疑為什么正規(guī)的平臺(tái)沒(méi)有檢測(cè)出藍(lán)環(huán)章魚(yú)，讓它流入了市場(chǎng)。其實(shí)是因?yàn)檫@種章魚(yú)原來(lái)在中國(guó)海域不存在，但現(xiàn)在在我國(guó)東南地區(qū)沿海一次尋常的海水捕撈就撈了出來(lái)，那它以后會(huì)不會(huì)再出現(xiàn)在更靠北的海區(qū)，這都很難說(shuō)。
總之，希望大家能對(duì)氣候變化對(duì)生物帶來(lái)的影響有更直觀的更全面的認(rèn)識(shí)，同時(shí)需要注意到這些對(duì)生物的影響最后都可能會(huì)引導(dǎo)我們?nèi)祟愖约荷砩稀?/p>
專家信息：
撰稿：胡蕓雯
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