自然与生物多样性

动物正在向我们传达有关气候变化的信息

科学家正在研究气候变化如何影响动物的行为和生理机能。 Image: Getty Images/iStockphoto/Robert Pleško

Elizabeth Mills
Writer, Forum Stories
本文章是 自然与气候中心 的一部分
  • 动物通过行为变化,甚至在某些情况下通过生理变化,揭示了大量有关气候变化的信息。
  • 科学家越来越多地利用动物来获取数据,也能更好地理解复杂的生态系统和气候变化的影响。
  • 人类的职责是倾听并从这些结果中学习,从而改善管理,帮助物种适应并提高韧性。

数千年来,人类一直从自然界中寻找征兆和预兆。因此,科学家如今越来越多地借助动物来更好地理解气候变化及其广泛影响——对动物和人类的影响——也就毫不意外了。

相关研究通常遵循三条不同的路径:研究动物行为的变化,无论是交配模式还是动物声音;识别动物在适应气候变化过程中所经历的物理变化(通常是喙和鳍状肢等附肢的变化);以及利用动物协助改善环境数据收集。

通过这些研究,科学家们有了许多新见解,这些洞见也越来越多得到人工智能(AI)等新技术的助力,这些技术可用于收集和分析海量数据。这些洞见揭示了变化的程度以及我们与自然的相互交织的关系。它们还预示着即将到来的挑战。

希望借助动物的帮助,人类能够利用这些洞见找到自己的适应之道,找到一些可能的解决方案,应对气候变化最严重的影响。

尾巴变长的故事

动物一直以来都必须适应环境。那些无法适应的物种——比如的渡渡鸟——都已经灭绝了。物种灭绝的速度正在加快,是自然灭绝率的1000到10000倍。为了更直观地理解这一现象,世界自然基金会(WWF)披露,1970年至2020年间监测的野生动物种群平均规模下降了73%。目前,约三分之一的两栖动物物种面临灭绝风险,同时还有550种哺乳动物被列为濒危物种——其中235种处于极危状态。

大规模灭绝事件也可能促使动物进化,因为它们的栖息地变化得太快——动植物都必须适应新环境,才能在原有野生动植物被淘汰的地方生存下来。研究表明,在恐龙灭绝后,进化呈“爆发”趋势:在恐龙灭绝后的1000万年里,我们祖先的进化速度是此前8000万年的三倍。

能够良好适应变化的动物生存几率要高得多。因此,许多动物面对气候变化,开始改变其生理机能。最典型的变化发生在附肢上。许多动物利用身体无毛部分来帮助调节体温。以木鼠为例,它们的尾巴正在变长,而利用喙部调节体温的鸟类则开始长出更大的喙。同样,蝙蝠等哺乳动物的翼展以及大象的耳朵也在变大。

这背后是简单的物理原理:动物可以通过更大的表面积更快地散热。同时,动物体型也在变小(尽管附肢更大),这也有助于它们更快地散热,因为表面积与体积的比例增大了。这些较小的体型也可能表明,由于食物供应的变化导致生长受阻。动物的颜色也在变得更浅,这同样有助于它们保持凉爽,并更容易在阳光充足的地方伪装自己。

那么,动物越来越适应环境是件好事吗?这其实好坏参半。为了应对某一种挑战而适应可能会带来新的挑战。例如,喙部较大的鸟类可能更难觅食。而且,从现实角度看,动物的适应能力究竟能达到何种程度?当前情况让科学家们对这种“形态变化”发生的速度感到担忧

新“矿井中的金丝雀”

科学家承认,他们的数据中存在许多历史空白。其中一些可以通过卫星、气象站和海洋浮标来填补,另一些则需要不同的方法。越来越多的科学家正在给动物安装传感器,以便绘制它们的迁徙路线并追踪其变化,同时收集当地环境条件的数据。这在世界偏远地区尤为有用,因为那里的数据往往非常零散。

传感器还能反映载体(动物)的健康状况,科学家通过技术手段监测动物应对环境压力的方式。这种实时绘制更具体数据的能力,正在创造一种现代版“矿井中的金丝雀”的情境——动物正成为预警人类即将面临危机的关键指标。它们更准确地揭示了动物界——进而包括人类社会——在应对气候变化时所面临的挑战。

获取更优质的数据至关重要。这些数据,加上对动物、它们行为模式的转变以及其栖息地所经历变化的更严密观察,使我们能够对因果关系形成更细致入微的理解。

加强保护工作

动物行为(研究)尚未真正被纳入保护活动。 更好地理解动物为何在一天中的不同时间社交或狩猎,或寻求不同的栖息地,以及它们可能面临的新挑战(竞争者、捕食者甚至病原体),有助于制定更有效的保护措施。

同样,收集更多数据并相应调整保护技术,有助于加深我们对生态系统功能的理解。这反过来又为我们提供了答案。

得益于对帝王蝶繁殖和生存需求的更全面理解,自20世纪90年代以来其数量的急剧下降似乎已经得到遏制。总部位于美国的环保组织Adventure Scientists最近也利用运动感应野生动物相机,确认了华盛顿州奥林匹克国家森林中沿海太平洋貂栖息地的变化。尽管目击记录减少,但摄像头证实其数量并未减少,只是迁移至更高、更偏远的区域。

动物行为也可能为人类适应提供启示。仿生学通过向自然学习来指导新产品、建筑乃至生态系统的设计。这一实践正日益普及,人类自身当然也可以借鉴动物的行为与适应策略。

身处变化之中,我们也很容易忘记,人类作为哺乳动物,也是这个不断变化的世界的一部分。正是我们的活动加速了地球的迅速退化。我们现在的职责是更努力地倾听动物及其生态系统向我们传达的信息,力争逆转这些影响中最严重的部分。在无法逆转的情况下,我们需要找到支持动物适应和最终生存的方法。

本文作者:

Elizabeth Mills,论坛议程撰稿人

本文原载于世界经济论坛Agenda博客,转载请注明来源并附上本文链接。

翻译:孙芊

编辑:王灿

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