物理科技生物学-PHYICA

大自然已经广泛适应了当前的气候——这使得它更难适应色综合久久爱新的气候

生物 2022-03-10 00:03:21

赫尔辛基大学 柳树花为许多在早春活跃的昆虫提供花蜜

山羊柳开花的开始是前苏联研究的物候事件之一

信用:斯维特拉娜·邦达尔丘克 为了在正确的时间做正确的事情,有机体需要从他们的环境中收集线索

随着持续的气候变化,这些线索的时间,就像温暖日子的积累,正在迅速改变

现在,一个研究人员网络正在研究一个空前庞大的季节性事件数据集,该数据集显示物种活动的时间跟不上它们的线索,活动变化的速度反映了过去的进化

观察到的局部适应模式转化为大自然日历上的巨大印记,使得自然事件发生时间的地理差异在春季更加明显,而在秋季则不那么明显

由于生物在不同的地区进化出不同的反应,需要进一步的进化来适应新的气候

在自然界中,物种的活动是根据它们所处的环境而定的

为了让植物在传粉者出现时开花,为了让鸟类在有食物给雏鸟时繁殖——然后在雪覆盖地面之前离开——它们必须遵循环境中的线索

“其中一个线索与温度有关:在温暖的年份,所有类型的事件都倾向于提前发生,在寒冷的年份,它们倾向于推迟发生

这项研究的主要作者之一托马斯·罗斯林教授解释说:“多少事件随着温度的变化而变化是由我们称为‘反应规范’的东西来描述的。”他在赫尔辛基大学和瑞典农业科学大学的乌普萨拉分校管理着两个研究小组

因为记录季节是如此重要,它可以在自然中被选择

因此,物种的反应规范可以适应它们当地的环境

随着给定的线索转移,在一个地方的个体可能比在另一个地方更多地转移他们活动的时间

现在,当当地环境发生变化时会发生什么——就像现在在世界各地发生的那样? 虽然迄今为止,对自然日历的许多研究都集中在春季发生的事件上,但前苏联研究人员汇编的大量数据集包括了一年中所有时间的事件——比如树木秋季着色的时间

信用:斯维特拉娜·邦达尔丘克 为了回答这个问题,研究人员收集了前苏联数百个地方几十年来对数百种季节性现象的细致观察

这个庞大的数据集提供了一个前所未有的机会,在一个巨大的区域和一个巨大的时间范围内探索气候变化的反应

物种对年与年之间变化的反应存在巨大的地方差异 该研究的另一位主要作者、西班牙奥维耶多大学的玛丽亚·德尔加多说:“我们研究了从大山雀的第一首歌到普通蟾蜍的出现,以及从第一只牛肝菌的出现到白桦树落叶的结束等事件。”

“我们看到的是物种对气候逐年变化的反应普遍僵化,我

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一年中越早,物候事件的时间就越滞后于温度信号的时间

" “最重要的是,我们看到了季节和地点之间的巨大差异

不同地点反应规范的差异在春季加重了物候反应,在秋季减弱了物候反应

因此,与所有人群遵循相同的反应标准相比,人群中事件发生时间的变化在春季更大,在秋季更小

总的来说,这样的模式会在春季和秋季以相反的方式影响物种对气候变化的反应

" 为了适应环境,物种需要对气候条件的短期和长期变化做出反应

在不断变化的气候中,相互作用的物种(如这些花朵和盘旋的苍蝇)彼此之间的步调如何将在一定程度上取决于进化

信用:斯维特拉娜·邦达尔丘克 建立在数量上的优势 构成这项研究基础的数据很有故事性,因为它们是建立在以前发现的自然日历档案的基础上的

几十年来——有时整整一个世纪——科学家们一直在记录前苏联150多个保护区的事件

这些数据被精心编制成年度报告,每个保护区一份

在最长的时间里,这一独特的科学贡献隐藏在档案中

“但在过去十年里,我们一直在努力调动这些数据

为此,我们与来自俄罗斯、乌克兰、白俄罗斯、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦的80多个组织的300多名同事组成了一个惊人的团队,”叶夫根尼·梅克解释道,他与奥特索·奥瓦斯凯宁一起协调了赫尔辛基大学大量材料的数据基础

《自然编年史》项目现已完成,它提供了一个几乎在每个方面都非常出色的档案:它在性质上是全面的,跨越了所有种类的物种和事件、很长的时期(几乎一个世纪)、很大的区域(亚洲的一半),并且它已经由专职的科学人员系统地收集

许多参与研究的科学家花了一生的时间来收集这些数据,在发表的时候,已经有六个人去世了

因此,目前的文件是对他们工作的敬意

“这是一次惊心动魄的旅程——这只是一个开始

发起这一合作的环境科学专业人士的热情让我们兴奋不已

赫尔辛基大学数学生态学教授、该项目的主要推动者奥索·奥瓦斯凯宁说:“他们给了世界一个机会,让世界了解他们毕生的研究成果,而国际科学界对此几乎一无所知。”

“可悲的是,在大多数参与国,保护区及其工作人员目前面临严峻的挑战

我们希望,我们的发现将引起国际社会的兴趣,并将注意力集中在这些领域的全球重要性及其工作人员所做的不可替代的科学工作上

如果这些时间序列中断,就没有办法重新构建它们

"

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