气候变暖动物“缩水”？

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气候变暖动物“缩水”？

2013-11-26 06:16:13   来源： 中国科学报

随着证据的不断积累，关于气候变暖另一方面影响的研究开始变得热门起来，即全球气温变化对动物体型的影响。

近日举行的第73届北美古脊椎动物学会年会上，美国密歇根大学古生物学者菲利普·金格里奇（philip gingerich）及他的同事们发表了他们最新的发现：在5300万年前，地球出现过一次异常的高温期，而那个时期的哺乳动物显示出了“侏儒化”的倾向。

而在2012年的一份研究中表明，在金格里奇所关注的这一次异常高温的200万年前，还有一次“古新世—始新世极热事件”，距今5500万年，那时地球的平均气温达到顶峰，哺乳动物在那时就出现过体型缩小的现象。

难道说，气候变暖会让动物的体型“缩水”吗？那么在全球气候正在变暖的今天，地球上的动物，甚至是人类的体型会发生同样的变化吗？

拇指猴还会变得更小么？（资料图片）

温度可能直接影响动物体型

对于哺乳动物的体型受到气温变化的影响，很多考古证据的指向基本一致，在气候变暖时，哺乳动物的体型会缩小。

金格里奇和他的同事们在研究中发现，一种古老的有蹄类动物——古偶蹄兽在5300万年前的那次异常高温期间体型缩小了20%，而一种灵长类动物的体型缩小了8%。

在5500万年前的“古新世—始新世极热事件”中，根据美国佛罗里达自然历史博物馆的古生物学家乔纳森·布洛奇（jonathan bloch）的长期研究发现，那时的始祖马体型缩小到了今天家猫那样的大小。

体型缩小是一些动物应对气温升高的一种方法。中国科学院动物生态与保护生物学重点实验室研究员李义明在接受《中国科学报》记者采访时说，体型的变化是动物的一种热保护机制。体型越小，其表面的皮肤相对于体积的散热面积会更大，而有利于散热。

这类研究有一个著名“贝格曼定律”，认为高纬度生物的体型倾向于长得更大。

李义明解释说，贝格曼定律原意是研究同种之间的一些体型差别的原因，实际上在不同种之间也有这样的规律。在食物相同的情况下，高纬度温度偏低，体型偏大，这是因为，体型越大，皮肤相对于体型的散热面积就比较小，更易保持体温。

冷血动物的变化尚存争议

虽然在哺乳动物中可以找到这样的规律，但是对于爬行动物，从近几年的研究中，记者发现，结论似乎并不统一。

比如，布洛奇在“古新世—始新世极热事件”时期的化石中发现了一种“泰坦巨蟒”的巨型蛇类化石，其体长几乎与一辆公交车接近。因此，他认为，在气候变暖后，虽然哺乳动物体型缩小，但是对于爬行动物那样的冷血动物，体型反而变大。

不过，在2011年却有研究人员已经得出了气候变暖会导致冷血动物的体型缩小。

这两种截然不同的结论，到底谁是谁非？

李义明回答了《中国科学报》记者的疑问，他说：“哺乳动物普遍都会因为气温的升高而体型变小，在古地质气候中也有这方面的化石证据。而近期对爬行动物的一些报道，确实存在不统一。这些变化到底是由于气温引起的，还是说温度的变化导致了食物变化而影响了动物的体型，这一点在冷血动物身上争论更多。”

两栖爬行类、昆虫、鱼类等等都属于冷血动物。之所以这类研究在它们身上存在争论，主要是因为温度对冷血动物的影响更加复杂。“而温血动物体内的温度是保持恒定的，外界气温变化后，它的散热机制和保温机制的变化比较规律。”李义明说。

了解未来生物进化方向

以上结论虽然都是从古化石中找到的远古动物的变化，但实际上，这种变化在现代社会中也存在。

美国和英国研究人员共同对苏格兰圣基达岛上的野生索艾羊进行了研究后发现，在过去20年里，索艾羊的体型随着气候变暖而越变越小，体型平均缩小5%，体重平均降低5%（2公斤），腿长平均减少约1.3厘米。

新加坡国立大学的学者大卫·比克福德更提出了一种惊人的理论，称一些哺乳动物、鱼类、鸟类以及植物的身躯将在未来几十年不断萎缩，进化成“迷你版”。食用这些动植物的人类也将深受其害，由于食物链陷入混乱，一些物种将走向灭绝。

李义明告诉记者，温度变化导致生物体型的变化可能影响到动物的进化方向，这是因为动物个头大小对其食物、能量的摄取，动物种间以及种类的竞争，反抗捕食者的行为等等都会有影响，其在生态系统中的作用和功能都会随之变化。

在以前的化石证据中，曾经发现过现在的一些大型食肉动物在远古时期体型仅有老鼠那么大，这就使得这种动物在生态环境中的角色发生了重要的变化，从以前的被捕食者成为现在的捕食者，种类及种间关系都发生了巨大的变化。

李义明说，现代最典型的例子是印度尼西亚的科莫多蜥蜴。这种蜥蜴在东南亚大陆上有近亲，而在岛屿上的科莫多蜥蜴是其大陆“亲戚”体型的3倍。在大陆上，这种蜥蜴完全没有捕食哺乳动物的能力，而在岛上的科莫多蜥蜴，被称为科莫多巨蜥，英文更称其为“dragon（龙）”，它能够捕食小鹿，甚至伤害人类。

动物体型的变化可能将引起整个生态系统的变化，越来越多的证据浮现出来也引起了生物、生态学者的注意。

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