根据路易斯安那州立大学科学家的新研究,亚马逊雨林最原始的、没有人类直接接触的部分正受到人类引起的气候变化的影响。对过去四年收集的数据进行的新分析表明,不仅整个亚马逊热带雨林中敏感的留鸟数量减少了,而且大多数研究物种的体型和翅膀长度也发生了变化。在六月到十一月的旱季,鸟类的这些身体变化会追踪越来越炎热和干燥的条件。
“即使在这片原始的亚马逊雨林中间,我们也看到了包括我们在内的人类对气候变化的全球影响,”路易斯安那州立大学校友(博士 '21)、Integral Ecology Research 的副生态学家 Vitek Jirinec 说这项研究的中心和主要作者发表在《科学进展》杂志上。
几代以来,亚马逊雨林中的鸟类变得更小,它们的翅膀变得更长,这表明它们对不断变化的环境条件做出了反应,其中可能包括新的生理或营养挑战。
这是首次发现非候鸟体型和形状发生这些变化的研究,消除了可能影响这些生理变化的其他因素。Jirinec 及其同事研究了超过 15,000 只鸟类的数据,这些鸟类在世界上最大的热带雨林中进行了 40 多年的实地工作,这些鸟类被捕获、测量、称重、标记了腿带并被释放。数据显示,自 1980 年代以来,几乎所有鸟类的身体都减轻了重量,或者变轻了。大多数鸟类平均每十年减掉约 2% 的体重。对于 1980 年代平均重约 30 克的鸟类,现在的平均数量约为 27.6 克。这有多重要?
“这些鸟的体型变化不大。它们经过了相当精细的调整,所以当人口中的每个人都小几克时,这很重要,”合著者、路易斯安那州立大学可再生自然资源学院的 Lee F. Mason 教授 Philip Stouffer 说。
该数据集涵盖了大范围的热带雨林,因此社区中鸟类身体和翅膀的变化与特定地点无关,这意味着这种现象是普遍存在的。
“毫无疑问,这种情况到处都在发生,而且可能不仅仅是鸟类,”斯托弗说。“如果你向窗外望去,想想你在那里看到了什么,现在的情况和 40 年前不同了,很可能植物和动物也在对这些变化做出反应。我们有这样的想法,即我们看到的东西是及时固定的,但如果这些鸟没有及时固定,那可能就不是真的。”
科学家们调查了 77 种热带雨林鸟类,它们生活在凉爽、黑暗的森林地面到温暖、阳光充足的中层。他们发现,居住在中间层最高部分、最容易暴露在高温和干燥条件下的鸟类,其体重和翅膀大小的变化最为显着。这些鸟也往往比生活在森林地面上的鸟飞得更多。这个想法是,这些鸟类通过减少它们的翼载荷来适应更热、更干燥的气候,因此在飞行中变得更加节能。想想一架机身沉重、机翼短的战斗机,与机身纤细、机翼长、机翼低且能以较少能量翱翔的滑翔机相比,它需要大量的能量才能快速飞行。如果一只鸟有更高的翼载荷,它需要更快地拍动翅膀以保持在高空,这需要更多的能量并产生更多的代谢热。减轻体重和增加机翼长度可以更有效地利用资源,同时还能在变暖的气候中保持凉爽。
LSU 校友 Ryan Burner (Ph.D. '19) 进行了大量分析,揭示了多年来鸟类群体之间的差异。伯纳现在是美国地质调查局中西部环境科学中心的一名研究野生动物生物学家,是这项研究的第二作者。
亚马逊鸟类未来应对越来越热和越来越干燥的环境的能力的问题,尤其是在旱季,仍然没有答案。对于生活在更多极端环境边缘的许多地方和物种,可以提出同样的问题。
“其他地方的其他研究人员可能拥有 1970 年代和 1980 年代的相关数据,可以与现代数据进行比较,因为我们使用的鸟类绑定协议非常标准。因此,如果您测量质量和机翼,也许会出现更多数据集,我们将能够更多地了解跨空间的变化以及它在不同系统中可能如何变化,”斯托弗说。