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复杂的死亡

了解全球变暖如何影响异形蛙,将气候变化的影响与其灭绝和蛙类疾病的传播联系起来。

作者:Carl Zimmer
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去年是记录上最热的一年,或者说是第二热的一年,具体取决于气候学家查看的记录。在过去150年里,地球变暖了0.8摄氏度,科学家们普遍同意温室气体在这场变暖中起到了主要作用。他们也同意,未来几十年变暖将持续下去。许多专家担心,变暖可能会使两件令人不愉快的事情更加普遍:灭绝和疾病。在明天的《自然》杂志(链接在此)上,一个科学家团队报告了一个将这两种危险联系在一起的案例:气候变化传播致命真菌,导致青蛙灭绝。这是一项重要研究,但它不能被简化为简单的口号。它突显了全球变暖的危险,但也表明全球变暖的影响可能违反直觉且不可预测。

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自20世纪80年代以来,科学家们观察到青蛙和蟾蜍一直在消失。生活在热带山地云雾林中的物种尤其受到严重打击。以异形蛙(Atelopus)为例。科学家们描述了来自中美洲和南美洲的110个物种。但他们再也找不到其中67%物种的单个个体了。他们一直在确定导致灭绝的潜在因素。然而,要查明实际的罪魁祸首(或罪魁祸首)却困难得多。

气候变化是一个嫌疑犯。生活在山区的物种可能特别容易受到气温升高的影响,因为它们生活在狭小的范围内。如果一个动物在5000英尺的高度感到太热,它可能会通过向上迁移来做出反应。但它不可能永远向上爬,不久之后它的活动范围可能就会消失。另一个主要嫌疑犯是一种致命的真菌,近年来这种真菌一直在蛙类种群中蔓延。

有一些理由认为这两个嫌疑犯可能在联手。科学家们发现了一些证据表明,气温升高会促进疾病的传播。在寒冷天气下可能被杀死的病原体,如果气候发生变化,可能会茁壮成长。也有可能气温升高给青蛙带来了压力,使它们更容易受到攻击。

这一切听起来可能很合乎逻辑,但有些证据似乎不符。例如,在一项澳大利亚的研究中,该真菌在较低温度下被证明更致命。当科学家们在17摄氏度下让16只青蛙接触真菌时,所有青蛙都死了。但在27摄氏度下,只有8只青蛙中的4只死了。

一个由75名科学家组成的网络齐聚一堂,以理清这个谜团。他们收集了几乎所有异形蛙物种的数据,包括它们的活动范围的气候记录。如果一个主要力量导致了许多物种的灭绝,那么它应该比单一物种消失的原因更容易确定。

结果表明,全球变暖在这些灭绝事件中起到了推波助澜的作用。在一年中,热带地区平均气温越高,青蛙在下一年灭绝的可能性就越大。

但结果也与关于全球变暖如何导致灭绝的简单概念相悖。最脆弱的异形蛙物种生活在1000米到2400米之间。生活在高海拔地区的异形蛙实际上遭受了更少的灭绝。因此,栖息地消失(至少在这种情况下)不是原因。

这项研究也生动地说明了一个事实:全球变暖可能导致许多奇怪的局部气候变化。在研究中的几个研究站,科学家们发现白天的最高气温实际上已经下降了。另一方面,在夜间,最低气温一直在上升。云层可能是造成这种模式的原因。全球变暖导致更多水分蒸发,在山区森林中形成更多云层。夜间,这些云层可能会留住热量,使森林保持温暖。但在白天,入射的阳光可能会被云层反射,导致白天变冷。

科学家们认为,正是气候变化的这些局部特殊性,可能正在帮助真菌杀死异形蛙。真菌不喜欢超过28摄氏度的温度,在30摄氏度时会死亡。它无法在低地森林中生存,即使是生活在山上的异形蛙,也可以通过在阳光下好好晒一晒来治愈自己。但如今,由于云层覆盖增加,这种青蛙不太可能找到阳光充足的地方。另一方面,极低的温度会阻止真菌生长。科学家们认为,最高海拔地区仍然足够冷,可以阻止其传播,这就是为什么高海拔地区的异形蛙遭受灭绝的比例更低。但随着夜晚变暖,中部海拔地区的森林正成为真菌的理想繁殖地。那里的异形蛙为此付出了代价。

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我正在写这篇文章,就在这篇论文公开发布之前,我一想到它将被如何解读就感到毛骨悚然。我见过伪怀疑论者如何试图声称我们无法从灭绝事件中吸取任何教训,或者它们可能如何被未来气候变化加速(请参阅我此处此处此处的帖子)。另一方面,如果笼统地说气候变化会引发疾病爆发,因为它使地球变暖,那也是错误的。这个方程式远非简单。如果不是因为一些冷却,真菌就不会对异形蛙构成如此威胁。这种相互作用不仅复杂,而且难以预测。科学家们已经了解全球变暖、真菌爆发和蛙类灭绝已有二十年了。但据我所知,没有人预测到是夜间变暖和白天变冷会使真菌如此致命。刊载在《自然》杂志上的一篇评论指出,用于预测气候驱动的灭绝的计算机模型很少将寄生虫考虑在内。因此,我们对异形蛙正指向我们未来的道路一无所知。

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