乌干达恩德培植物园的大蓝色蕉鹃
研究人员已经证明了数百万年的气候变化如何影响现代鸟类的范围和栖息地,这表明许多热带鸟类群体可能是赤道家庭中相对较新的群体。
来自剑桥大学和牛津大学的研究人员应用气候和生态模型来说明主要鸟类的分布如何与数百万年来的气候变化联系起来。
然而,虽然过去的气候变化经常发生得足够缓慢,使物种能够适应或改变栖息地,但目前的气候变化速度可能对许多物种来说太快,使它们面临灭绝的危险。
这项研究成果报告在《美国国家科学院院刊》上。
该论文的共同主要作者,剑桥大学地球科学系丹尼·菲尔德(Daniel Field)博士说:“古生物学家已记录了气候与主要鸟类群体的地理分布之间的长期联系,但迄今为止,量化这一联系所需的计算机模型尚未应用于此问题。”
冈瓦纳古代超大陆
在目前的研究中,研究人员研究了目前仅限于热带地区的10个鸟类群,它们曾经主要生活在冈瓦纳古代超大陆(非洲,南美洲和澳大拉西亚)上。然而,这些群体的早期化石代表已在北部大陆被发现,远远超出其目前的范围。
南非西开普省原野上的白梢冠蕉鹃
例如,“蕉鹃”(turacos)是吃水果的鸟类,只在撒哈拉以南非洲的森林和大草原中发现,但在现代的美国北部怀俄明州发现了早期的蕉鹃亲属的化石。
今天,怀俄明州一年中的大部分时间对于蕉鹃来说太冷了,但是在6600万年前,非鸟类恐龙灭绝的时期,地球变暖了。随着时间的推移,全球气候已经大大降温,这些鸟类的祖先逐渐将其生活范围转移到更适合的地区。
该论文的另一位主要作者,牛津大学的艾伦·索普(Erin Saupe)博士说:“我们模拟了每组鸟类的可居住区域,发现它们过去估计的可居住范围与今天的地理分布非常不同,在全部情况下都会在地质时期转向赤道。”
索普,菲尔德及其合作者绘制了平均温度和降雨量等信息,并将其与今天每个鸟群的位置联系起来。他们利用这些气候信息建立了一个“生态利基模型”,为每个鸟群绘制合适的和不适合的区域。然后,他们将这些生态小生境模型投射到古气候重建上,以绘制数百万年来可能适合的栖息地。
研究人员能够在地球历史的不同点预测这些群体的化石代表的地理位置。这些化石提供了直接的证据,表明这些群体以前分布在世界上不同的地方。
菲尔德说:“我们已经研究了适当的气候在多大程度上决定了过去这些动物群体的位置以及它们现在的位置。根据气候变化的预测,这种方法也可以让我们估计它们未来的最终结果。”
索普说:“这些群体中有许多不包含大量的生物物种,但每个谱系代表着数百万年独特的进化历史。在过去,气候变化发生得足够缓慢,以至于群体能够寻找到适合的栖息地,因为这些栖息地在全球范围内移动,但现在气候变化发生的速度要快得多,它可能会导致生命树的整个分支在不久的将来灭绝。“
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