随着地球因燃烧化石燃料而升温，物种所适应的气候条件正日益偏离其历史范围。但是，当鸟类和其他动物通常可以通过飞行、行走或游泳来追随它们偏好的环境时，植物却实际上是根植于地面的。它们需要外部力量来帮助它们在新的地区定居：一半的植物物种依赖动物将它们的种子传播到其他地方，例如通过吃水果，然后排泄出它们所含的种子。但是，森林砍伐、偷猎和其他人为压力正在导致一些关键的哺乳动物和鸟类播种物种的种群数量下降。根据本周发表在《科学》杂志上的一项研究，这种损失已经使植物跟上快速变化的气候的能力惊人地减少了60%。
“这项研究真的令人兴奋，”罗格斯大学的定量生态学家 Alexa Fredston 说，她没有参与这项新研究。她补充说，植物已经如此大幅度地失去了追踪气候变化的能力，这令人惊讶。这也强调了生物多样性丧失与目前地球面临的气候危机之间的深刻联系。
“我们正在努力理解，当我们失去生物多样性时，对于那些物种失去的生态系统意味着什么？”莱斯大学的生态学家、新研究的合著者埃文·弗里克（Evan Fricke）说。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于当今塑造我们世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
几十年来，科学家们一直在追踪哪些鸟类和其他动物吃水果和它们所含的种子，这些种子被传播多远，以及它们在被沉积的地方是否会发芽。这些是生态学家所说的互惠互动。“动物得到一些水果，植物得以移动，”弗里克解释道。他说，他花了好几个小时坐在吊床上，眼睛盯着一块水果，看看当地的哪些鸟会来吃零食。
通过检查特定的生态系统，例如巴西的大西洋森林，生态学家得出结论，由于森林砍伐和其他压力导致鸟类和其他动物的减少，已经限制了树木传播种子的能力。“但是，放大到全球范围，还没有进行过分析，”弗里克说。所以他和他的同事们“试图了解这个问题有多大。”
他和他的合作者从全球各地几十年来的数千项研究中获取数据，并将其输入到机器学习模型中。研究人员专注于结肉质果实的植物，并教会模型如何识别物种特征之间的关系，例如植物种子的尺寸，或者鸟类栖息在森林的树冠上还是下层林下，以及哪些动物和植物具有互惠的相互作用。他们还包括动物携带种子的距离以及种子是否产生幼苗。有了这个模型，研究人员可以预测他们没有数据的物种，例如稀有物种、偏远地区的物种或已灭绝动物的互惠互动。
利用该模型，研究人员将特定植物和动物物种今天的发现地点与如果不存在物种灭绝、动物偏好气候范围的减少或将物种引入新环境的预期发现地点进行了比较。他们发现，所有这些压力都阻碍了植物的种子传播能力，从而使它们跟上气候变化的能力降低了60%。弗里克说，这个数字“大于鸟类和哺乳动物生物多样性的下降”。“它清楚地表明，随着我们失去哺乳动物，我们常常会失去最好的种子传播者。”
弗雷德斯顿说，这项研究“从建模的角度来看确实令人印象深刻”。她补充说，该模型及其汇集的数据大于其各个部分的总和，因为“以这种方式组合[数据]清楚地产生了一种没有这种方法和这种整理数据集就不存在的模式。”
到目前为止，生物多样性丧失和气候变化显然在北美和欧洲等地区导致植物种子传播能力的最大下降，这些地区的气候范围变化涉及更大的距离。部分原因是这些地区拥有相对广阔的平坦地形。（相比之下，在山区，不同的气候条件通常只能在向上或向下数百米的地方存在。）大型哺乳动物的减少，它们往往是能够远距离携带种子的动物，也做出了贡献。
弗里克和他的同事们还研究了如果国际自然保护联盟目前列为易危或濒危的鸟类和哺乳动物发生灭绝会发生什么。由于这种损失而导致种子传播受到最大影响的地区主要在东南亚和马达加斯加。这表明这些地区剩余的种子传播是由目前受威胁的物种进行的。
弗里克说，他和他的同事的估计可能比较保守，因为他们没有考虑种子传播的其他障碍，例如道路和其他可能阻碍动物活动的的人类基础设施。
总的来说，弗里克说，这项新研究为了解植物能够应对什么样的气候变化提供了现实的认识。他补充说，它表明人类现在正在迫使植物移动更远的距离以维持舒适的气候条件，同时又通过我们对它们赖以携带种子的动物的影响而减慢了它们的速度。