中英学者合作研究预测未来生物如何适应气候变暖

北京时间7日，国际著名学术期刊《Current Biology》在线发表了中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室助理研究员田力博士与英国布里斯托大学Mike Benton教授合作完成的科研论文《利用经典生态地理法则预测未来气候变暖下的生物响应》，其中提出利用从达尔文时代(19世纪中期)就开始建立的一些生态地理理论，能够对未来生物如何适应继续升高的温度给出预测。

有数据显示，自工业革命以来，全球平均温度已经上升了1度左右，国际气候组织预测，到2100年可能会继续上升1-5摄氏度。近现代的多种地表灾难如洪水、干旱、飓风、空气污染和疫病频发，物种多样性降低，众多物种濒临灭绝，被认为与气候变化有密切关联。

据田力介绍，从达尔文时代到上世纪晚期有7个以发现者命名的生物法则，归纳了生物生态/分布与地理气候分区间的重要关联。其中，葛洛格法则发现湿热地区的动物毛发颜色比干冷地区更深，伯格曼法则指出高纬度地区的生物体型要比低纬度地区的更大，艾伦法则发现热带生物的附肢比例更长。

另外，乔丹法则发现鱼类的脊椎数量在热带地区要比在寒带地区更少，黑森法则发现热带地区的哺乳动物心脏比例更小，索隆法则发现海洋底栖生物的繁殖策略会随着维度发生变化，拉伯波特法则报道了低纬度地区生物的分布维度范围更窄。

“这些法则在发表后得到了不少议论，近二十年的大数据分析和控制实验模拟研究结果表明，这些法则在特定的生物类群上确实存在，可以利用这些生物生态/分布与气候地理之间的特定关联，对未来升温时的生物变化情况进行预测。”田力说。

田力和Mike Benton认为，根据这些理论，未来气候持续升温，可以预测生物应该会发生以下变化：鸟类和哺乳动物的四肢比例会更长；植物、海洋无脊椎动物、鸟类和哺乳动物的体型会变小；昆虫、鸟类和哺乳动物的体色会加深；哺乳动物的心脏和肺的比例会变小；鱼类的脊椎数量会变小。

与此同时，植物、海洋无脊椎动物、昆虫、鸟类和哺乳动物的物种分布范围可能会变小，生物多样性峰区会向两级漂移；鱼类、昆虫和海洋无脊椎动物会产更多、更小的卵，会有更多的海洋底栖生物靠产生浮游幼虫来进行繁衍。

“这也就是说，未来人类有可能会出现更多的‘小不点’和‘大长腿’，活动范围和中心也会向更高纬度迁移。”田力说，该研究为部分生物类群如何适应未来温室气候变化做出了精准预测，除了告知要对这些变化有所准备，更提醒大家要对无法产生这些相关适应的类群或物种投入更多的关注与保护，特别是伯格曼法则、葛洛格法则和艾伦法则是确定适用于人类的，黑森法则和拉伯波特法则可能也是适用的。“我们需要对未来人类自身的可能变化，更为警觉。”