气候变暖竟导致鸟儿的体型缩水

最近，一个外国研究小组通过对北美不同候鸟的研究发现，近几十年来，随着夏季气温的上升，鸟类的体型已经缩小。

照片作者提供

气候变暖导致鸟类的体型缩小。

该结果来自密歇根大学2019年底的一项研究。该团队与菲尔德博物馆合作，在40年的时间里收集了北美的52种候鸟和70，000多个样本。他们测量了每只鸟的喙长、跗趾长(腿的一部分)、翅膀长和体重。研究发现，在过去的几十年里，鸟类的平均跗趾长度缩短了2.4%，体重减轻了2.6%。其他参数也表明，在过去的40年里，鸟类的数量一直在不断减少。

是什么导致了鸟的体形变化？

不同的鸟类在大小上有所不同，这可能是由一些大规模的环境变化引起的。研究小组推测这可能与全球变暖有关。因此，研究小组进一步探索了鸟体形状变化和温度变化之间的关系。

排除其他环境因素的干扰，他们分别尝试用夏季平均气温、冬季平均气温和冬季总降水量来预测鸟体形状的变化，发现夏季平均气温的变化趋势能更好地预测鸟体形状的变化。

当夏季平均气温变化时，鸟类的体形也会相应变化。同时发现，第一年夏季平均温度较好地预测了第二年的鸟类体型，表明第一年夏季温度的变化对鸟类产生了影响，改变了鸟类种群内部的体型分布结构，结果在第二年显示出来。由于过去40年夏季平均气温总体呈上升趋势，鸟体形状也呈下降趋势。

图显示鸟类跗趾长度和夏季温度之间的关系。橙色代表跗趾长度的变化率，蓝色代表夏季温度的变化率(图片来源:Weeks，2019)

气候变暖如何影响鸟的体形？

澳大利亚迪肯大学的一个团队设计了一些实验来探索气候变暖是如何影响鸟类体形的。

研究发现，在鸟类的孵化期，当环境温度相对较高时，雌性斑马雀可以通过叫声将高环境温度的信息传递给胚胎，改变胚胎的生理状态，导致幼鸟孵化后的生长期平均体型较小。这从生理可塑性的角度解释了为什么身体会因为高温而变小。

斑马雀，研究鸟类行为生态学的模型动物(照片来源:pixabay.com)

与此同时，研究人员观察到，在繁殖期，较小的斑马雀雌性在高温环境下比未改变的雌性有更多的后代。在野外，这将减少鸟类的平均大小。

温度越高，动物的体型越小，这并不罕见。

早在1847年，德国科学家贝格曼就指出，在同类的温血动物中，生活在寒冷地区的个体体型更大。这也成为生态学中动物形态变化的经典定律——贝格曼定律。

该定律基于一个基本的物理原理:物体越大，其表面积与体积的比值越小，它通过身体表面散失热量的可能性越小，它保存热量的能力越强。在寒冷地区，保温能力弱的小个体将被自然选择逐渐淘汰，进化选择将使种群中个体的平均大小趋于增加。

此后，许多学者对该法的可靠性和适用范围进行了广泛的研究，发现该法在温血动物尤其是小型温血动物中具有普遍性。另一方面，已经发现了许多证据，即动物的尺寸在炎热的环境中趋向于减小，这也解释了鸟类尺寸减小的上述原因。

寒冷地区的美洲狮比温暖地区的美洲狮大(图片来源:pixabay.com)

北方人通常比南方人高。它也和温度有关吗？

看到这一点，许多人很容易想到在中国南方人和北方人之间的身高差异是否也是基于同样的原则。

北方人的生活环境比南方人冷，与高个子的单位体积相对应的表面积小，散热少，能有效抵御寒冷。南部地区相对温暖，人小单位体积表面积大，有利于散热，容易生存。

这个解释似乎很完美，但事实并非如此。人类学会穿衣和生火取暖，而不是仅仅依靠身体素质来抵御严寒。贝格曼定律并不完全适用于人类。南方人和北方人之间的身高差异是各种综合因素的结果。寒冷的天气，新陈代谢缓慢，生长发育周期长，成熟期晚，有利于积累更多的物质和能量。北方地区传统的人们多吃含蛋白质的食物，高蛋白有利于身高的发育，再加上北方地区夏季光照时间长，有利于维生素D的合成，促进骨骼发育，这些都是北方人长得稍高的原因。

近年来，随着城市化的发展，许多生活习惯，如食物和饮料在南方和北方正在接近。与此同时，随着人口的迁移，这种身高上的差异正在缩小。

参考

博格曼法则对哺乳动物有效吗？[·J]。美国博物学家，2000，156(4):390-415。

Weeks，B.C .，Willard，D.E .，Zimova，m .，Ellis，A.A .，Witynski，M.L .，Hennen，m .和Winger，B.M. (2019)，北美候鸟全球变暖的共同形态学后果。列特生态大学。doi:10.1111/ele.13434

马里耶特，硕士和布坎南，K.L. (2016)。产前声学交流为鸣禽的后代提供高温跟踪程序。科学，353，812–814。

安德鲁，S.C .，赫尔利，L.L .，马里耶特，硕士和格里菲斯，S.C. (2017)。在实验室和野外，发育过程中较高的温度会降低斑马雀的体型。J. Evol。生物。，30，2156–2164。

博格曼(1847)。战争结束后，你会觉得很恶心。戈丁格·梭哈。，1，595–708。

麦克纳布，又名1971。论柏格曼法则的生态意义。生态学52:845–854。

王衍用。《论人类身高的地区差异及其原因》，[。人文地理学，1993(03):776。