審核-小文
2020年已經過去了一半,在過去的半年裡世界上發生了很多事情,突如其來的大事件讓不少人都感嘆這真是艱難的一年。在許多事件還在產生影響的情況下,科學家依然關注著一個重要的問題——溫室效應。近二三十年來科學家們一直都在關注溫室效應,研究它給地球環境、生物造成的影響,其中大部分影響都在悄然發生而大多數人無法察覺。
那麼溫室效應正在產生什麼影響呢?由於這種氣候變化是全球性的,因此造成的影響也是全球性的,例如全球平均氣溫上升、全球海平面上升、高海拔高緯度地區的冰川融化等等。近日中英兩國的科研人員在《當代生物學》上聯合發表了一篇關於在未來溫室效應的影響下,生物生態的變化情況,該研究引起了公眾的關注。
他們根據什麼來預測未來生物的形態變化?
科學網在7月8日對該新聞進行了報導,來自中國地質大學的研究人員田力和來自英國布裡斯託大學的研究人員麥克·本頓通過結合前人在生物生態上的研究,提出對未來生物生態變化的預測。該研究的研究背景是全球進入氣候變暖時代,而且該時代將會持續長達數十年甚至數百年,在這種情況下生物的形態會發生改變以謀求生存機會。
田力和本頓的研究基於19世紀初期到20世紀末這段時間內出現的經典生態地理法則,這些法則在一定程度上揭示了生物形態與地理環境、氣候情況的關係。
此研究涉及了哪些經典的生態地理法則?
在達爾文之前就已經有生物學家研究生物與地理環境的關係,在該研究所涉及的法則中最早被提出來的是葛洛格法則,該法則指出生活在溼熱地區的動物的毛色要比生活在乾冷地區的動物毛色更深。然後是伯格曼法則,該法則指出高緯度地區生物的體型要比低緯度地區生物的體型大。
伯格曼法則之後是艾倫法則,生物學家艾倫發現熱帶地區生物的附肢要比寒帶地區生物的附肢要長一些。後來生物學家喬丹和黑森通過研究熱帶地區和寒帶地區生物的形態差異,發現兩個地區的生物在心臟比例和脊椎數量上存在明顯差異。儘管這些法則剛提出來的時候被質疑過,但現代生物研究通過大數據分析發現它們還是具有一定的適用性。
研究人員推測,未來地球生物將會發生這些變化
以上所提到的經典生態地理法則幾乎囊括了地球上所有地區、所有種類的動物,田力據此對未來生物的形態提出了六大猜測。首先,不管是動物還是植物,在氣候變暖的影響下會逐漸向兩極地區分布,出現「集體北漂」的情況。其次,昆蟲、海洋無脊椎動物、魚類等動物將可能產生更多的卵,但它們的卵也會變得更小。
再者,哺乳動物的心臟比例會縮小,魚類的脊椎骨也會縮小。第四,鳥類、昆蟲和哺乳動物的外表顏色會變得越來越深。第五,大多數物種的體型會朝著越來越小的方向發展。第六,鳥類和哺乳動物的四肢可能變得更長。通過以上推測我們可以想像未來的人類將會發生哪些變化,這些變化估計超出了大多數人的想像範圍。
為什麼會發生這樣的變化?
在回答這個問題前,我們首先需要明確該研究的研究背景——溫室效應。溫室效應的持續發生意味著原本低緯度地區的氣候會更加炎熱,而原本中高緯度地區會變得溫暖,適應不了炎熱天氣的動物只能夠往高緯度地區遷移,因此也就出現了預測中的「動物和植物出現集體北漂現象」。
而對於那些無法遷移到氣溫更適宜的地區的動物,更多的太陽光照射會導致它們的毛色加深,這與葛洛格法則相符合。未來的溫室效應還意味著大氣中的溫室氣體越來越多,氧氣含量越來越少,這會導致動物的體型越來越小,這同樣符合伯格曼法則。
該研究對人類有何警示作用?
實際上人類在過去二三十年裡收到大自然的警告已經不少了,從異常的厄爾尼諾現象到冰川融化、永久凍土融化,這次研究以預測未來的方式再次給予現代人類警告。該研究明確指出,如果溫室效應的勢頭繼續發展下去,那麼未來的生物將會發生以上所說的形態變化,包括人類自己。這些變化會影響到生物體的健康,甚至關係到種群的存亡。
哪些舉措可應對溫室效應?
俗話說,羊毛出在羊身上,解決問題的關鍵是找到問題的源頭。溫室效應的源頭是溫室氣體排放,也就是說人類可以從工業氣體排放、汽車排放等方面提出應對舉措,例如禁止使用氟氯碳化物、改善汽油成分、推廣新能源汽車等等,這些都是人類目前能力範圍內可以做到的事情。
其次是發展太陽能、核能、風能、潮汐能等新能源,改變以化石能源為主導的傳統能源結構。新能源與化石能源相比顯然更加清潔環保,但是其整體效率目前還沒有化石能源高,因此這是一條漫長的路。除此之外,保護森林也尤為重要。世界各地的森林就像是人體肺部的肺泡,在大氣循環中發揮了重要作用。一旦這些「肺泡」被消滅了,大氣循環也會出現問題。
實際上人類能夠應對氣候變暖的措施有很多,但二十多年過去了氣候變暖的問題沒有出現好轉,反而更加惡化了,主要問題在於所有國家無法在節能減排上達成共識,做出讓步。恐怕只有當每個國家都能夠犧牲一部分國家利益來達成共識時,人類對溫室效應的「戰爭」才會有勝利的希望。
參考資料:
科學網 7月8日 《大長腿、小心臟,繼續變暖動物將集體「整形」—新聞—科學網》