根據本週發表在Global Change Biology雜誌上的一項研究,阿巴拉契亞山脈的蠑螈正在縮小,研究人員懷疑氣候變化是罪魁禍首。
根據成年蠑螈的身體測量資料(不包括兩棲動物的尾巴),Plethodon屬的六個物種現在的體型比20世紀50年代縮小了2-18%。
該研究的共同作者,馬里蘭大學帕克分校的兩棲動物生態學家凱倫·利普斯說:“這是蠑螈體型縮小的首個證據。”“我們不知道這是一種基因變化,還是它們能夠適應新條件的跡象。”
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但儘管這種影響似乎很顯著,但並非普遍現象。來自同一地區的近緣物種的平均體型在同一時期有所增加,而Plethodon屬的其他八個物種沒有顯示出顯著變化。
利普斯的分析借鑑了馬里蘭大學生態學家理查德·海頓(Richard Highton)在1950年至2007年間採集的蠑螈標本,海頓現已退休。在2011-2012年,利普斯和她的同事重新取樣了海頓最初調查的78個地點,這些地點綿延767公里,海拔高度各異,遍佈阿巴拉契亞山脈。他們還包括了他們在2009年在田納西州大霧山國家公園的地點進行的測量。
利普斯最初試圖確定海頓首次報告的蠑螈種群可能下降是否是由Batrachochytrium dendrobatidis引起的,這是一種導致兩棲動物致命感染的真菌。當她發現她研究的動物中只有不到1%感染了這種真菌時,利普斯開始懷疑氣候變化可能是一個因素。
利普斯和她的團隊發現,體型縮小在較低緯度地區最為嚴重,這些地區在55年期間經歷了溫度升高和降雨量減少——儘管沒有單一因素可以解釋體型下降的原因。
為了確定氣候條件如何影響蠑螈的生存,該研究的共同作者,南卡羅來納州克萊姆森大學的生態建模師邁克爾·西爾斯(Michael Sears)建立了一個生物物理模型,利用國家氣象局的溫度和溼度資料模擬蠑螈的日常活動。他發現,兩種尺寸的蠑螈(以相對較小的P. cinereus和較大的P. glutinosus為模型)的代謝活動在過去五十年中增加了7.14%至7.86%。利普斯說,除非蠑螈吃得更多以補償更快的代謝,否則它們的體型會變小。
新加坡國立大學的進化生態學家大衛·比克福德(David Bickford)表示,這些發現證明了他多年前預測的變溫動物或“冷血”動物與氣候變暖相關的體型縮小。“為什麼有些物種似乎更容易受到氣候變化的影響,以及其他因素如何與氣候相互作用,是未來研究的重要方面,”比克福德說。
但其他研究人員表示,海頓的資料從未打算用於氣候變化研究。芝加哥洛約拉大學的生態學家約瑟夫·米拉諾維奇(Joseph Milanovich)指出,海頓沒有在夜間採集標本,這可能會產生與同一種群中兩棲動物不同的體型分佈。這可能會扭曲新舊資料集之間的體型比較。
佛羅里達大學蓋恩斯維爾分校的種群生態學家肯·多德(Ken Dodd)表示,這項研究誇大了氣候變化的作用。“分析中沒有考慮其他潛在因素——例如長期空氣汙染、棲息地變化以及非本土昆蟲引起的森林結構變化,”多德說,他曾在20世紀70年代與海頓一起採集蠑螈樣本。
利普斯說,她的團隊早期的工作已經排除了過度採集、伐木和酸雨,並且氣候變化似乎是如此廣闊、大部分受保護的地理範圍內體型變化最合理的驅動因素。