根据本周发表在Global Change Biology杂志上的一项研究,阿巴拉契亚山脉的蝾螈正在缩小,研究人员怀疑气候变化是罪魁祸首。
根据成年蝾螈的身体测量数据(不包括两栖动物的尾巴),Plethodon属的六个物种现在的体型比20世纪50年代缩小了2-18%。
该研究的共同作者,马里兰大学帕克分校的两栖动物生态学家凯伦·利普斯说:“这是蝾螈体型缩小的首个证据。”“我们不知道这是一种基因变化,还是它们能够适应新条件的迹象。”
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但尽管这种影响似乎很显著,但并非普遍现象。来自同一地区的近缘物种的平均体型在同一时期有所增加,而Plethodon属的其他八个物种没有显示出显著变化。
利普斯的分析借鉴了马里兰大学生态学家理查德·海顿(Richard Highton)在1950年至2007年间采集的蝾螈标本,海顿现已退休。在2011-2012年,利普斯和她的同事重新采样了海顿最初调查的78个地点,这些地点绵延767公里,海拔高度各异,遍布阿巴拉契亚山脉。他们还包括了他们在2009年在田纳西州大雾山国家公园的地点进行的测量。
利普斯最初试图确定海顿首次报告的蝾螈种群可能下降是否是由Batrachochytrium dendrobatidis引起的,这是一种导致两栖动物致命感染的真菌。当她发现她研究的动物中只有不到1%感染了这种真菌时,利普斯开始怀疑气候变化可能是一个因素。
利普斯和她的团队发现,体型缩小在较低纬度地区最为严重,这些地区在55年期间经历了温度升高和降雨量减少——尽管没有单一因素可以解释体型下降的原因。
为了确定气候条件如何影响蝾螈的生存,该研究的共同作者,南卡罗来纳州克莱姆森大学的生态建模师迈克尔·西尔斯(Michael Sears)创建了一个生物物理模型,利用国家气象局的温度和湿度数据模拟蝾螈的日常活动。他发现,两种尺寸的蝾螈(以相对较小的P. cinereus和较大的P. glutinosus为模型)的代谢活动在过去五十年中增加了7.14%至7.86%。利普斯说,除非蝾螈吃得更多以补偿更快的代谢,否则它们的体型会变小。
新加坡国立大学的进化生态学家大卫·比克福德(David Bickford)表示,这些发现证明了他多年前预测的变温动物或“冷血”动物与气候变暖相关的体型缩小。“为什么有些物种似乎更容易受到气候变化的影响,以及其他因素如何与气候相互作用,是未来研究的重要方面,”比克福德说。
但其他研究人员表示,海顿的数据从未打算用于气候变化研究。芝加哥洛约拉大学的生态学家约瑟夫·米拉诺维奇(Joseph Milanovich)指出,海顿没有在夜间采集标本,这可能会产生与同一种群中两栖动物不同的体型分布。这可能会扭曲新旧数据集之间的体型比较。
佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的种群生态学家肯·多德(Ken Dodd)表示,这项研究夸大了气候变化的作用。“分析中没有考虑其他潜在因素——例如长期空气污染、栖息地变化以及非本土昆虫引起的森林结构变化,”多德说,他曾在20世纪70年代与海顿一起采集蝾螈样本。
利普斯说,她的团队早期的工作已经排除了过度采集、伐木和酸雨,并且气候变化似乎是如此广阔、大部分受保护的地理范围内体型变化最合理的驱动因素。