山脈上的新家園:優勝美地物種遷移

透過重複一項百年調查,生態學家發現全球變暖正在迫使國家公園內的哺乳動物向上遷移,並可能最終消失


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1914年,先驅生態學家約瑟夫·格林內爾開始了一項為期七年的加利福尼亞州優勝美地國家公園動物調查。即使在當時,人類的影響,如將中央山谷轉變為農業綠洲,也在改變著這裡的地貌和居住於此的動物。

近一個世紀後,加利福尼亞州野生動物轉變的一個原因已經超越其他所有原因:全球變暖。現在,科學家們發現,自1920年格林內爾結束研究以來,平均夜間低溫上升了6.7華氏度(3.7攝氏度),正在迫使優勝美地的哺乳動物遷徙。

進化生物學家克雷格·莫里茨是加州大學伯克利分校脊椎動物博物館(由格林內爾創立)的館長,他和他的同事們沿著格林內爾的足跡穿越了優勝美地山區的地形。他們的靈感:博物館牆上的一段引言,出自格林內爾在1910年發表的一篇論文,他指出,未來的生態學家將能夠利用他收集的資料來確定一個世紀後,這些動物的情況如何。他們發現,格林內爾在優勝美地記錄的28個物種中有16個已經向上遷移了高達3,280英尺(1,000米),以尋找適宜的氣候,並且至少有3個物種,包括加利福尼亞特有的高山花栗鼠,已經瀕臨滅絕。

“(動物的)群落將會非常不同,哪些物種與哪些物種共存,”莫里茨說。“這已經很清楚了。我們現在可以看到了。”

研究人員在格林內爾近一個世紀前露營的40個相同地點,使用更新的捕獲方法(例如用酸奶杯引誘田鼠和鼩鼱)測量了種群數量;如果無法確定他收集標本的確切位置,“我們在相同海拔的相似棲息地進行了取樣,”加州大學伯克利分校的團隊成員和環境科學家史蒂文·貝辛格說。

科學家們發現,繁殖速度快的物種,如加州田鼠和加州囊鼠,透過在高地殖民,擴大了它們的活動範圍,因為那裡的夜晚不再那麼冷。那些已經生活在山峰上的動物,如艾倫花栗鼠和灌木尾林鼠,在它們活動範圍的最高處較小的區域裡繼續存在,但它們的棲息地已經縮小。現在,高山花栗鼠僅生活在海拔9,600英尺(2,925米)以上的地方——與格林內爾時代相比,向上移動了近2,000英尺(610米)——如果氣候持續變暖,它幾乎沒有迴旋餘地可以進一步向上移動,否則就會完全滑落山坡。

“我希望在相對較短的未來,也許每10年監測一下這些物種,以確定我們看到的趨勢是否還在繼續,”也參與了這項調查的加州大學伯克利分校的生物學家詹姆斯·巴頓說。

然而,如果平均氣溫以目前的速度持續上升,這些小型哺乳動物究竟會如何生存仍不清楚。就目前而言,任何給定地點的物種相對多樣性保持不變,而且在某些情況下,密切相關的物種表現出非常不同的反應——一些物種在減少,一些物種在繁榮。其他物種則表現出了改變首選棲息地的能力。“最令人驚訝的是在高塞拉山脈發現了[松子]小鼠,”莫里茨談到這種一盎司(28克)的小鼠時說,研究人員發現它已經從以松子為名的松樹棲息地跳到了以白皮松為主的較高海拔森林。“正如我的一位同事所說:‘你到底在這裡幹什麼?’這是表明可能正在發生重大事件的第一個跡象。”

儘管氣候變化是最有可能的嫌疑,但鑑於一些令人費解的發現,研究人員未能證明它是所有這些棲息地轉移的幕後黑手。例如,“鼠兔受高溫的影響很大,但平均高溫沒有改變,”莫里茨指出。儘管如此,鼠兔的活動範圍已經縮小。“我們還無法將鼠兔的生理機能與觀察到的變化聯絡起來。”

這些現代研究人員希望未來的科學家們能發現他們的工作和他們發現的格林內爾留下的4,000份標本、3,000頁野外筆記和700張照片一樣有幫助。但顯然,1890年將優勝美地地區變成受保護的國家公園,使物種能夠透過在相對未受干擾的棲息地中移動來適應這種快速的氣候變化。“到目前為止,我們所看到的是最好的情況,因為我們看到的是受保護的景觀,”莫里茨說。“群落重組是一種自然現象,但或許不應該以這種速度發生。這些物種能否調整到共存或不共存?我不知道。這是一個我有點不希望發生的偉大實驗。”

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