山脉上的新家园:优胜美地物种迁移

通过重复一项百年调查,生态学家发现全球变暖正在迫使国家公园内的哺乳动物向上迁移,并可能最终消失


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1914年,先驱生态学家约瑟夫·格林内尔开始了一项为期七年的加利福尼亚州优胜美地国家公园动物调查。即使在当时,人类的影响,如将中央山谷转变为农业绿洲,也在改变着这里的地貌和居住于此的动物。

近一个世纪后,加利福尼亚州野生动物转变的一个原因已经超越其他所有原因:全球变暖。现在,科学家们发现,自1920年格林内尔结束研究以来,平均夜间低温上升了6.7华氏度(3.7摄氏度),正在迫使优胜美地的哺乳动物迁徙。

进化生物学家克雷格·莫里茨是加州大学伯克利分校脊椎动物博物馆(由格林内尔创立)的馆长,他和他的同事们沿着格林内尔的足迹穿越了优胜美地山区的地形。他们的灵感:博物馆墙上的一段引言,出自格林内尔在1910年发表的一篇论文,他指出,未来的生态学家将能够利用他收集的数据来确定一个世纪后,这些动物的情况如何。他们发现,格林内尔在优胜美地记录的28个物种中有16个已经向上迁移了高达3,280英尺(1,000米),以寻找适宜的气候,并且至少有3个物种,包括加利福尼亚特有的高山花栗鼠,已经濒临灭绝。

“(动物的)群落将会非常不同,哪些物种与哪些物种共存,”莫里茨说。“这已经很清楚了。我们现在可以看到了。”

研究人员在格林内尔近一个世纪前露营的40个相同地点,使用更新的捕获方法(例如用酸奶杯引诱田鼠和鼩鼱)测量了种群数量;如果无法确定他收集标本的确切位置,“我们在相同海拔的相似栖息地进行了采样,”加州大学伯克利分校的团队成员和环境科学家史蒂文·贝辛格说。

科学家们发现,繁殖速度快的物种,如加州田鼠和加州囊鼠,通过在高地殖民,扩大了它们的活动范围,因为那里的夜晚不再那么冷。那些已经生活在山峰上的动物,如艾伦花栗鼠和灌木尾林鼠,在它们活动范围的最高处较小的区域里继续存在,但它们的栖息地已经缩小。现在,高山花栗鼠仅生活在海拔9,600英尺(2,925米)以上的地方——与格林内尔时代相比,向上移动了近2,000英尺(610米)——如果气候持续变暖,它几乎没有回旋余地可以进一步向上移动,否则就会完全滑落山坡。

“我希望在相对较短的未来,也许每10年监测一下这些物种,以确定我们看到的趋势是否还在继续,”也参与了这项调查的加州大学伯克利分校的生物学家詹姆斯·巴顿说。

然而,如果平均气温以目前的速度持续上升,这些小型哺乳动物究竟会如何生存仍不清楚。就目前而言,任何给定地点的物种相对多样性保持不变,而且在某些情况下,密切相关的物种表现出非常不同的反应——一些物种在减少,一些物种在繁荣。其他物种则表现出了改变首选栖息地的能力。“最令人惊讶的是在高塞拉山脉发现了[松子]小鼠,”莫里茨谈到这种一盎司(28克)的小鼠时说,研究人员发现它已经从以松子为名的松树栖息地跳到了以白皮松为主的较高海拔森林。“正如我的一位同事所说:‘你到底在这里干什么?’这是表明可能正在发生重大事件的第一个迹象。”

尽管气候变化是最有可能的嫌疑,但鉴于一些令人费解的发现,研究人员未能证明它是所有这些栖息地转移的幕后黑手。例如,“鼠兔受高温的影响很大,但平均高温没有改变,”莫里茨指出。尽管如此,鼠兔的活动范围已经缩小。“我们还无法将鼠兔的生理机能与观察到的变化联系起来。”

这些现代研究人员希望未来的科学家们能发现他们的工作和他们发现的格林内尔留下的4,000份标本、3,000页野外笔记和700张照片一样有帮助。但显然,1890年将优胜美地地区变成受保护的国家公园,使物种能够通过在相对未受干扰的栖息地中移动来适应这种快速的气候变化。“到目前为止,我们所看到的是最好的情况,因为我们看到的是受保护的景观,”莫里茨说。“群落重组是一种自然现象,但或许不应该以这种速度发生。这些物种能否调整到共存或不共存?我不知道。这是一个我有点不希望发生的伟大实验。”

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