热带鸟类对气候变暖的耐受能力强于预期

Consider the globe, spinning silently in space. Its poles and its middle, the equator, remain relatively stable, thermally speaking, for the duration of Earth's annual circuit around the sun. The spaces between—Earth's temperate zones—experience seasons

想想地球,在太空中静静地旋转。从热的角度讲,在地球每年绕太阳运行的过程中,它的两极和中部赤道保持相对稳定。地球温带之间的空间经历着具有其特征的极端温度的季节

因此,在每个区域进化的动物应该在生理上与它们相匹配。我们希望热带动物能够承受一定程度的高温,但不能承受剧烈的温度波动。热带外胚层动物,或“冷血动物”,如两栖动物、爬行动物和昆虫,似乎就是这样。然而,在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一个团队首次对“温血”吸热动物进行的同类研究中,发现热带鸟类可以很好地处理温度变化

“我们测试了气候变异假说,该假说预测生物体无法处理变异,因为它们在进化过程中没有看到变异,”研究合著者、伊利诺伊州农业、消费者和环境科学学院自然资源与环境科学系荣休教授Jeff Brawn说

“这可能适用于外胚层,但新热带地区的鸟类还没有证据。现在我们知道它们有能力应对。”

气候变化可能会增加热带地区以及森林边缘或树冠等小气候的年平均温度。这项研究提供了一些保证,至少从温度的角度来看,热带鸟类应该没事。为什么这很重要

“仅新热带地区就拥有世界上40%的鸟类。任何关心鸟类的人都应该关心热带地区发生的事情,”Brawn说。“此外,鸟类对热带森林系统的整体完整性也很重要,它们会抑制可能破坏树木的昆虫种群。”

Brawn和合著者Henry Pollock在NRES进行了博士后研究,他已经证明温带和热带鸟类都能承受极端温度,这推翻了跨纬度气候变化假说。他们的新研究解释了栖息地内的变化对特定的热带鸟类群体是否重要

许多热带鸟类在森林下层深处度过一生。它们的大眼睛表明它们很好地适应了黑暗,那里的温度保持相对凉爽和稳定。相反,其他鸟类群体在森林树冠和地面之间,或进出森林缝隙和边缘。波洛克推断,这些鸟类可能比林下鸟类更能忍受温度波动

他在巴拿马捕获了89种鸟类,并使用一种名为呼吸测定法的技术测量了它们在一系列温度下的代谢率。测试后,这些鸟被安全地冷却并返回栖息地。他还利用史密森热带研究所提供的长期气象站数据来记录森林小气候的温度差异

“如果你在开阔地带和森林中测量温度,会有很大的差异,”现任南平原土地信托执行董事的波洛克说。“但我们没有发现任何证据表明这些差异会转化为热带鸟类群体之间更大的温度耐受性。”

长期观察表明,当热带森林因森林砍伐而变得支离破碎时,某些鸟类群体更有可能衰落,这是一种日益严重的现象。以昆虫为食的林下鸟类受到的打击最为严重。几十年来,热带鸟类学家认为,林下鸟类数量减少的原因可能是温度耐受性差,但这项研究表明情况并非如此

波洛克很快指出,他只测量了生物体热环境的一个方面。在现实世界中,温度不会孤立地升高;通常,当温度上升时,太阳辐射也会上升。湿度和降水也起作用。所有这些都是栖息地丧失和气候变化的一部分

尽管如此,气候变异性和小气候假说的一个方面目前可以为热带鸟类提供依据

“这些天对热带鸟类来说几乎没有什么好消息,但令人欣慰的是,我们已经消除了气候变化可能出现问题的一个因素。这实际上并不奇怪;鸟类的适应性很强,”Brawn说。“仅耐热性是一种不完整的情况,但这是进一步的经验证据,表明如果天气变暖,热带鸟类可能能够耐受一定程度的高温。”

研究结果发表在《生态学》杂志上