随着地球持续变暖，许多人预期生态系统变化的速度将不断加快。然而一项全球性大规模研究显示，自20世纪70年代以来，物种更替速度反而减缓了约三分之一。自然界的持续重组似乎更多是由内部生态动力学驱动，而非单纯的气候变化所致。这种减缓现象可能预示着令人担忧的信号：生态系统正在丧失维持其正常运转所需的生物多样性。
然而，伦敦玛丽女王大学（QMUL）发表在《自然·通讯》上的一项新研究对这一假设提出了挑战。
在检查了过去一个世纪涵盖海洋、淡水和陆地生态系统的大型全球生物多样性调查数据库后，研究团队发现了相反的趋势。物种在局部栖息地被替换的速率，即所谓的"更替率"，并没有增加。相反，它显著放缓了。
该研究的主要作者 Emmanuel Nwankwo 博士这样描述这种变化："大自然的功能就像一个自我修复的引擎，不断地用新部件替换旧部件。但我们发现这个引擎现在正在慢慢停止运转。"
全球变暖与物种更替放缓
研究人员重点关注了自20世纪70年代以来的变化，当时全球地表温度开始更快上升，环境变化变得更加明显。他们比较了在加速变暖时期之前和之后的物种更替率，即一个物种取代另一个物种的速度。
如果气候变化是主要驱动因素，更替率本应增加。然而，分析显示，在1-5年的短期内，更替率普遍下降。这种模式出现在广泛的生态系统中，从陆地上的鸟类群落到大洋底部的生命。
伦敦玛丽女王大学的合著者 Axel Rossberg 教授表示："我们对这种影响的强度感到惊讶。更替率通常下降了三分之一。"
生态系统内部动态的作用
为了理解这个意想不到的结果，研究团队将目光投向了外部气候力量之外，研究了生态系统如何在内部进行自我组织。他们的发现表明，生态群落不仅仅是对温度变化做出反应。相反，它们通常运行在所谓的"多吸引子"阶段，这是理论物理学家 Guy Bunin 在2017年预测的一个概念。
在这个多吸引子阶段，即使环境条件保持稳定，由于内部生物相互作用，物种也会不断地相互替换。这个过程可能类似于一场巨大的、持续进行的石头剪刀布游戏，没有单一物种能够长期占据主导地位。这项新研究提供了强有力的现实世界证据，表明这个多吸引子阶段确实存在，并在塑造生态系统中发挥着核心作用。
生物多样性丧失与环境退化
如果这些内部动态通常会保持生态系统的运转，那么为什么更替率正在放缓？
研究人员认为，环境退化和区域物种库的缩小很可能是原因所在。在一个健康的"多吸引子阶段"生态系统中，一个广泛的区域物种库会提供源源不断的潜在新来者。这保持了更替循环的活跃性。
但随着人类活动破坏栖息地并减少整个区域的生物多样性，可能的移居者数量就会下降。由于可供迁入的物种减少，更替的步伐也随之放缓。
Nwankwo 博士指出："在其他研究中，我们看到了明确的迹象表明，人类影响导致了更替速度的放缓。这令人担忧。"
研究结果表明，看似稳定的生态系统不一定是健康的。局部物种变化的放缓实际上可能预示着更大范围内的生物多样性正在枯竭，削弱了通常保持生态系统活力和恢复力的自然过程。