先進的建模技術為了解雨林中物種的多樣性提供了新的視角
亞馬遜雨林有大量獨特的植物和動物,某些物種為特定地區所獨有。多年來,造成這種獨特生物多樣性的原因一直令科學家困惑、莫衷一是。現在,由英國生態學與水文學中心(UKCEH)領導的一項新的國際研究挑戰了關於亞馬遜河在上一個冰河時期如何演變的傳統觀點。
一項由英國領導的研究揭示,在上一個冰河時期,亞馬遜森林島嶼被林地連接起來,允許動物移動,但限制了特殊物種。這項研究警告說,亞馬遜河流域很容易受到快速氣候變遷的影響,並利用先進的建模技術來探索其豐富的生物多樣性。
它表明,世界上最大的熱帶雨林對環境變化的敏感度比我們之前想像的要高,進一步警示我們,人類驅動的大規模、快速的氣候和土地使用變化如何對這一珍貴的生態系統構成威脅。
一些科學家認為,在上一個冰河時期,亞馬遜河流域有一些完全與世隔絕的”森林島嶼”(被稱為”避難所”),而另一些科學家則認為森林是連續的,覆蓋面積與今天大致相同。
《npj 生物多樣性》(npj Biodiversity)雜誌上發表的這項由英國環境與健康研究所(UKCEH)領導的建模研究結果表明,答案就在這兩者之間:林地和稀樹草原連接著這些森林島嶼。作者得出結論,這使得一些可以走得更遠和適應性更強的動物可以在它們之間移動,同時也成為依賴某種類型棲息地的更專業物種的障礙。
一個地區的植被和氣候組成會影響自然演化,這意味著雖然一個物種最初可能存在於一大片地區,但隨著動物所處環境的變化,不同的物種會逐漸在不同的地區進化。
該研究的主要作者、英國高等教育研究所陸地表面建模師道格拉斯-凱利博士解釋說:”過去的氣候變遷在塑造亞馬遜森林的面貌和生長地點方面發揮了巨大作用。類似的變化很快就會到來,而且速度會更快。 “。
參與這項研究的有英國環境健康中心、安大略省森林研究所、德國基爾大學、英國氣象局、巴西INPA 和芝加哥菲爾德自然歷史博物館。
研究小組綜合運用了先進的氣候和植被建模技術,並根據沉積物中的花粉化石記錄,對上一個冰河時期生長的植物類型及其位置進行了電腦預測。過去的研究多採用單一的研究技術。
研究人員說,與以往的研究不同,他們考慮到了發現花粉化石的地區之間可能存在的差距,以及動物是否能夠在不同的棲息地之間移動。他們採用先進的電腦和統計建模技術,根據毗鄰地區記錄的植物類型,確定了這些地區可能生長的植被類型。
在上一個冰河時期,由於氣候更加寒冷乾燥,森林覆蓋率急劇下降。大氣中的二氧化碳含量減少,乾燥的環境限制了樹木的生長,並引發了更多的野火,毀壞了許多森林地區。
研究報告的共同作者、安大略森林研究所的Hiromitsu Sato 博士說:”我們認為,我們的研究採用了綜合建模方法,提供了迄今為止有關亞馬遜豐富生物多樣性起源的最佳證據,利用地表建模提供有關生物多樣性的關鍵資訊是一項非常令人興奮的創新,未來可用於調查數據匱乏的物種歷史”。
研究人員的下一步工作是探索數千年來,猴子、蟻鳥、青蛙、蝴蝶和藤本植物等類群中的物種可能是何時何地分化出來的。
編譯自/ ScitechDaily