【變形記】氣候變化加劇,動物快速進化求存?

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鳥類隨氣候「變形」最為明顯,紅冠灰鳳頭鸚鵡的鳥喙已增大 10%。 圖片來源:Auscape/Universal Images Group via Getty Images

氣候變遷令自然災害肆虐,棲息地退化。過去數十年,科學家一直監測氣候變化對野生動物的影響,發現高溫會導致物種體型縮小失去生育能力,甚至完全絕種。最新研究指,在水循環失衡及極端天氣夾擊下,許多動物正改變身體部分位置的大小,以協助調節體溫,在極短時間的演化中掙扎求存

早在 1870 年代,美國動物學家 Joel Allen 已提出「艾倫定律」(Allen’s rule),講述同一品種的動物,生活在溫帶地區者,四肢等突出的部位通常較大,以利調節體溫;寒冷地區的則有變小的傾向,有助散發最少熱量。隨著氣候暖化,生物進化出更大的喙或耳朵以便散熱,差異將更加明顯。

澳洲迪肯大學鳥類學研究員 Sara Ryding 早前於期刊「生態與進化趨勢」(Trends in Ecology & Evolution)發表報告,指鳥類和哺乳類等恆溫動物,正進化出更大的喙、腿和耳朵來調節體溫,以適應全球暖化下持續萎縮的生存空間。

研究團隊觀察逾 30 種動物,當中以鳥類所受影響最嚴重。自 1871 年以來,多種澳洲鸚鵡包括穆加鸚鵡、紅冠灰鳳頭鸚鵡和野生紅腰鸚鵡,其用於取食和散熱的鳥喙表面面積平均增加 4% 至 10%,與每年夏天溫度上升呈正向關係。事實上,極端寒冷環境也會加快物種變形,譬如活躍於北美溫帶地區的麻雀暗眼燈草鵐,儘管只在夏季短暫棲息氣溫相對極寒的北極,喙部同樣增大。

至於哺乳類動物,生活於溫暖氣候環境的蒙面鼩鼱(masked shrew),自 1950 年迄今尾巴長度和腿部尺寸皆有增長,大象及兔子的耳朵變大,蝙蝠的前臂長度亦增加 1.64%。Ryding :「雖然目前觀察到的身體部位增長不足 10%,但在不久的將來,可能會出現一隻真實的小飛象。」

美國一個研究團隊亦曾花上 38 年時間,追蹤合共 52 個不同品種、逾 7 萬隻候鳥,發現牠們的小腿骨長度(常用於衡量體積)縮短了 2.4%,翼展加長 1.3%。值得留意,形態學受多個複雜因素影響,氣候以外還包括水循環。在潮濕地區,鳥喙愈大愈有利,因鳥類難以依靠皮膚表面的蒸發散熱(Evaporation),反而需要透過喙來造成輻射散熱,當其溫度高於環境溫度時,溫度差愈大,散熱量就愈多;另外炎熱乾燥環境下,鳥喙大亦有優勢,輻射散熱的方式可以減少水分流失。

最使人擔憂的是,短時間內迫使動物適應氣候變化,未必是一件好事。「這種速度遠遠快於一般的進化時間,反映我們所造成的氣候變化,已帶給動物帶來極大壓力。而我們不確定這些變化會引起甚麼生態後果,可能導致棲息地、食物循環和更多異常動物畸形的問題浮現。」Ryding 續言:「雖然有些物種會適應下來,但其他物種不會。」

人類能否成為氣候災難的倖存者?有植物分子生物學家曾斷言,相對很多生物,人類將更早滅亡,因人類繁殖後代的速度實在太慢,而具備快速生育能力的生物,逃過滅亡的機率較高。例如,蟑螂既不挑食,而且擁有漫長的進化史,會比年輕物種更能熬過大型災難事件;反觀樹熊食物單一,遺傳多樣性低,生命力相當脆弱。同樣值得深思的,是動物身體變形會否改變牠們進食的習性,進而影響食物鏈,成為對生態系統的重大考驗。