全球變暖增加了外溫動物遭遇熱衰竭的風險
外溫動物受到全球變暖的嚴重影響似乎很明顯。眾所周知,它們的體溫以及它們的生物化學過程都依賴於環境溫度和陽光。全球變暖可能對全世界陸地和水中的外溫動物(冷血動物)產生可怕的影響。根據最近的研究,溫度每上升一度,外溫動物的熱傷(熱衰竭)發生率就會增加一倍,這一事實甚至讓進行新研究的研究人員感到驚訝。
這些研究人員是奧胡斯大學的五位動物生理學家,他們最近在著名的科學雜誌《自然》上發表了他們的研究結果,該研究被刊登在封面上。研究人員根據先前對外溫動物的研究數據得出了他們的發現。
外溫動物的地理分佈與它們忍受環境溫度條件的能力之間存在著眾所周知的關係,它們只能在能夠使它們發育和繁殖的溫度下生存。
在馬達加斯加的Monodactylus argenteus魚的熱衰竭率可能會隨著全球變暖導致的最高氣溫的預期上升而平均增加180%。
如果溫度超過它們所能忍受的閾值,動物就會受到傷害。這些傷害隨著時間的推移不斷積累,最終決定了該物種是否能在普遍的溫度條件下生存。
該研究的共同作者之一,博士後Lisa Bjerregaard Jørgensen解釋說:”溫度越高,超過物種的耐受水平,它們就會越快地積累傷害。”
研究人員分析了112種外溫動物對熱應激的溫度敏感性。分析表明,如果溫度僅上升1°C,熱損傷積累的速度就會增加一倍多。而由於這是一個指數級的增長,溫度上升2℃,熱損傷積累的速度將增加4倍以上,而對於3℃的上升,損傷速度將增加8倍以上。
這只亞利桑那州的索諾蘭沙漠龜寶寶這樣的爬行動物是外溫動物,但不一定是冷血動物;其血液溫度取決於環境溫度。而這一點正在變得危險。資料來源:美國魚類和野生動物管理局西南區
然後,研究人員將他們的溫度敏感性數據與全球變暖帶來的預期最高溫度上升的模型進行了比較。這些數據顯示,在全球範圍內,外溫動物的熱損傷率可能平均增加700%,在陸地上的許多環境中可能增加2000%以上。對於水生外生動物,相應的數字是180%和500%。
區域分析表明了巨大的影響,特別是在涵蓋歐洲和北美大部分地區的北溫帶,以及北極周圍的海洋。即使研究人員不知道導致熱應激和死亡的潛在生理和生化反應,他們的研究表明,這些過程在所有的外生動物群體中對溫度極為敏感。這可能表明,類似的過程決定了熱損傷的程度。
“我們也不能預測有多少物種和個體有屈服於溫度上升的風險,因為熱應激的閾值在不同的物種之間有很大的不同。此外,許多陸地上的外溫動物可以通過尋找陰涼處來調節它們的溫度,從而減少熱損傷的風險。”該研究的共同作者Johannes Overgaard教授說:”這對水生動物來說並不那麼容易。”
“問題是,這種對熱傷害的高度敏感性意味著我們有可能低估未來熱浪的影響。我們的研究結果表明,未來持續發生的熱浪將產生重大的後果–即使不是所有的物種都會受到相同程度的影響。”