愛(ài)荷華州立大學(xué)的一位生物學(xué)家正在為彩龜制造警報(bào),彩龜是氣候變化特別具有威脅性的許多爬行動(dòng)物之一。
根據(jù)最近由生態(tài)學(xué),進(jìn)化和生物生物學(xué)教授Nicole Valenzuela領(lǐng)導(dǎo)的研究,氣候變化引起的溫度波動(dòng)可能會(huì)破壞一系列物種的性別,這些物種的性別取決于發(fā)育的關(guān)鍵階段的溫度。巴倫蘇埃拉說(shuō),氣溫上升以及溫度波動(dòng)較大,可能會(huì)破壞彩龜種群中雄性與雌性的比例,并威脅到該物種的生存。這項(xiàng)研究于周二在同行評(píng)審期刊“科學(xué)報(bào)告”上發(fā)表。
彩龜在蛋內(nèi)發(fā)育時(shí)會(huì)經(jīng)歷與溫度有關(guān)的性別決定。巴倫蘇埃拉說(shuō),暴露在溫度較高的溫度下的雞蛋往往會(huì)產(chǎn)生雌性,而較低的溫度往往會(huì)產(chǎn)生雄性。許多海龜物種 - 以及鱷魚(yú),一些蜥蜴和大蜥蜴 - 經(jīng)歷溫度依賴(lài)的性別決定。她說(shuō),不斷增加的平均溫度加上氣候變化引起的更強(qiáng)烈的熱波動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致這些物種的人口結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈變化,最終導(dǎo)致人口崩潰并可能滅絕。
巴倫蘇埃拉及其合著者將來(lái)自愛(ài)荷華州的雞蛋暴露于來(lái)自愛(ài)荷華州,內(nèi)布拉斯加州和加拿大的三種不同涂龜種群的巢穴記錄的溫度,其中還記錄了雄性和雌性的比例。巴倫蘇埃拉說(shuō),允許實(shí)驗(yàn)比較多個(gè)涂龜種群的反應(yīng),這表明并非所有種群都表現(xiàn)出對(duì)溫度的相同敏感性。
Valenzuela之前的研究將龜?shù)氨┞对趯?shí)驗(yàn)室的恒定溫度下,以評(píng)估對(duì)性別決定的影響,發(fā)現(xiàn)增加約4攝氏度可能意味著僅產(chǎn)生雄性的巢和僅產(chǎn)生雌性的巢之間的差異。但是那些實(shí)驗(yàn)未能解釋野外遇到的波動(dòng)。跟蹤研究的最簡(jiǎn)單的波動(dòng)(上述12小時(shí)5攝氏度的循環(huán)和低于這些恒定值的5攝氏度的12小時(shí))導(dǎo)致性別逆轉(zhuǎn),或者一些卵產(chǎn)生雄性的過(guò)程,盡管平均溫度較高。巴倫蘇埃拉希望,如果類(lèi)似的波動(dòng)導(dǎo)致自然巢中的性別逆轉(zhuǎn),它可以抵消溫暖的溫度平均值的影響,減輕氣候變化的影響。
然而,巴倫蘇埃拉最近的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)情況并非如此。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中,研究人員將蛋暴露在溫度波動(dòng)中,模仿自然界中發(fā)現(xiàn)的條件,以及振蕩被夸大以模仿氣候變化情景的條件,研究人員發(fā)現(xiàn)這種趨勢(shì)仍然指向產(chǎn)生高比例雌性的巢穴。研究表明,當(dāng)溫度波動(dòng)加劇時(shí),傾向于產(chǎn)生雄性的較冷溫度曲線趨于女性趨向于雌性。另一方面,來(lái)自溫暖剖面的胚胎在波動(dòng)加劇時(shí)仍然是雌性或死亡。
“如果我們發(fā)現(xiàn)的東西可以推廣到其他具有溫度依賴(lài)性別決定的物種,這是個(gè)壞消息,”她說(shuō)。“如果溫度的平均增加伴隨著更大的變化,我們會(huì)看到人口變得比預(yù)期的更加單性。更大的振蕩會(huì)增加平均溫度更高的影響。”
巴倫蘇埃拉說(shuō),棲息地和開(kāi)采的喪失已使許多烏龜易于滅絕,氣候變化只會(huì)增加這些物種面臨的危險(xiǎn)。
“這里的全部信息是氣候變化可能對(duì)這些物種產(chǎn)生的潛在影響以及我們的研究結(jié)果對(duì)保護(hù)的重要性,”她說(shuō)。“海龜是最脆弱的脊椎動(dòng)物群體,許多人使用與溫度有關(guān)的性別決定。”