气候变化可能正在导致鸟类体型变小

每年春季和秋季的迁徙季节，数十亿只鸟类在拉丁美洲和加拿大之间翱翔，穿越美国中部。对许多鸟类来说，这段旅程是致命的。纽约康奈尔鸟类学实验室最近的研究估计，美国每年有高达6亿只鸟类因撞上高楼而死亡。

对于迁徙的鸟类来说，芝加哥——玻璃和钢铁的摩天大楼林立于繁忙的迁徙路线上——可能是美国所有城市中最危险的。许多鸟类撞上了北美最大的会议中心麦考密克会展中心的窗户。

然而，这些悲剧性的碰撞却带来了惊人的科学成果。在过去的40年里，芝加哥菲尔德博物馆的科学家和志愿者们在麦考密克会展中心及其附近摩天大楼外收集了数千只坠落的鸟类。博物馆的名誉收藏经理戴夫·威拉德（Dave Willard）亲自测量了这些死去的动物，并手工将数据记录在账本中。

现在，科学家们在本周发表在《生态学通讯》杂志上的一项研究中分析了威拉德惊人详细的数据集。该研究表明，在过去的四十年里，候鸟的体型一直在缩小——作者认为这一变化是气候变化的结果。

详细的账本

1978年，威拉德首次听说鸟类撞击麦考密克会展中心，该中心距离菲尔德博物馆仅一英里多。那是一次随意的谈话，但他的好奇心被激发了。一天早上，他绕着大楼走了一圈，发现地上躺着几只死鸟。

从那时起，威拉德和其他志愿者已经收集了超过10万只死鸟。威拉德花时间细致地测量了每个标本，用卡尺（一种测量小物体的精密仪器）记录了动物喙、腿和翅膀的长度，并用秤测量了它们的质量。然后他将所有结果手写记录在账本中。

威拉德说，最初的想法是看看不同的天气模式是否会影响每年踏上史诗般的跨大陆旅程的物种多样性。但当科学家们看到与城市建筑物相撞的鸟类数量如此之多时，他们意识到有可能研究是否确实发生了统计学上的显著变化。

威拉德补充道：“我更擅长生成数据，而不是分析数据。”“而且变化足够小，我们无法看到它们。”

在这项研究中，密歇根大学的一个科学家团队分析了1978年至2016年期间收集的52个物种（如画眉、麻雀和莺）的70,716只死鸟的测量数据。他们发现所有这些物种的整体体型都有所下降，其中49个物种的下降具有统计学意义。例如，跗骨或下腿骨的长度整体缩小了2.4%。

该研究的资深作者、密歇根大学生物学家本·温格说：“我们立刻注意到的是，不同物种之间的趋势是多么一致。”“我仍然认为这是最令人惊讶的发现。我们可能预料到某些物种会减少，但很快就清楚了，所有物种的体型都在缩小。”

与此同时，鸟类的翼展平均增加了1.3%。科学家们发现，在40年的时间里，体型下降最快的物种，其翼展增长也最快。

但是是什么导致了这些变化——它们又意味着什么呢？

研究团队认为，鸟类体型的缩小可能是对全球气温变暖的反应。温格解释说，在一个特定物种中，生活在较冷气候下的个体通常比生活在较温暖地区的大。这种现象被称为伯格曼法则。

温格说：“因为这是一个人们已经认识了150多年的模式，所以人们预测，随着气候变暖，我们会开始看到这种情况随着时间的推移而显现出来。”

简而言之，较大的身体有助于动物在寒冷气候中保持温暖，而较小的动物则保留较少的热量。由于芝加哥以外鸟类夏季繁殖地的气温一直在上升，研究人员认为这种变化可能解释了体型的缩小。与此同时，鸟类翼展的增加可能是一种适应，使它们能够继续季节性的跨大陆旅程，即使它们的身体更小，能量更少。

但温格也指出，在较温暖的温度下在巢中发育的雏鸟成年后往往体型较小，这被称为发育可塑性。科学家们表示，需要进行更多分析才能确定体型缩小的鸟类是否真的在进化以适应气候变化的压力，还是作为幼鸟对更高温度的流动性发育反应。

温格补充说：“这些不一定是相互排斥的——它们是相关的事情。”

在菲尔德博物馆，虽然威拉德不打算很快停止测量标本，但他猜测总有一天他必须把这项工作交给另一位生物学家。“保持这种一致性的奢侈是这项研究有点不同的部分原因，”他说。“将由人们的想象力来以我们甚至还没有想到的方式使用这个数据集。”