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隨著氣候的變暖,動物也會變換形態,哪些動物最特殊?

北夢溫染:

科學傢發現,隨著氣候變暖,許多動物變小瞭。例如,科學傢發現蘇格蘭一個島嶼上的綿羊在過去24年裡平均縮小瞭5%;例如,科學傢比較瞭近300個北極熊的頭骨,發現今天的北極熊在過去2011年裡縮小瞭2%到9%。但科學傢也發現,變暖也會使一些爬行動物變大。這是為什麼?

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考古學的證據:氣候變暖哺乳動物變小

在2018年11月舉行的北美脊椎動物學會第73屆年會上,密歇根大學古生物學傢菲利普-金裡奇發表瞭自己的發現:5300萬年前地球上曾有一個異常的高溫期,在此期間的哺乳動物呈現出“矮化”的趨勢。一項研究顯示,在金裡奇所關註的異常高溫發生前200萬年,又發生瞭一次“古新世-始新世極熱事件”:5500萬年前,地球平均溫度達到峰值,當時哺乳動物的體型已經縮小。

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馬的體型演變史

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來自佛羅裡達大學和內佈拉斯加州大學的研究人員發現瞭馬自5600萬年前出現以來的進化過程。佛羅裡達自然歷史博物館館長喬納森-佈洛赫教授說,馬的大小與地球的溫度直接相關。氣候越暖和,馬越小,反之也然。

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在懷俄明州的大腳盆地,化石研究人員研究瞭始祖鳥的進化過程,在13萬年的時間裡,始祖鳥從12磅縮小到8.5磅,大約非常於傢貓的大小,然後在接下來的4.5萬年裡增加到15磅左右。

這些馬最初的體型與雪納瑞犬相似,但後來變得非常小,曾經隻有傢貓那麼大,後來明顯增加。這種變化趨勢與全球氣溫的變化趨勢完全一致,也就是說,在全球變暖初期,馬的體型變得很小,然後全球降溫,馬的體型明顯增大。

為什麼氣候對動物體型有影響?

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動物體型縮小的原因有很多。動物的大小和溫度變化本身有一定的關系。根據伯格曼法則,在恒溫動物體形的地理變異中,生活在較冷氣候中的同種動物的數量要大於生活在溫暖氣候中的同類的數量。

個體大小對溫度變化反應的生理機制還與代謝水平、生長速度和性成熟年齡等因素有關。體形變化是動物的一種熱防護機制。身體尺寸越小,表面蒙皮的散熱面積相對於體積越大,有利於散熱。學者們對哺乳動物的體型縮小現象提出瞭一些理論,包括:當溫度上升到35℃左右並長期維持,哺乳動物很難調節體溫,從吃植物中獲得的營養開始減少。在這種情況下,較小的尺寸是明智的選擇。

伯格曼法則

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如果我們把北極的動物和其他地區的動物進行比較,我們會發現一個有趣的現象。北極的動物似乎比其他地區的同類動物要大。這是因為寒冷的氣候不僅會減緩嗜熱動物的生長速度,而且會使它們更晚成熟。因此,它的生長周期相對較長,所以可以長得更大,這就是著名的伯格曼法則。伯格曼經過大量實地觀察和研究,認為對於同一種溫血動物來說,地方越冷,個體越大。作為一個有趣的推論,科學傢指出,越冷的地方,附屬物和附屬物越短,因為它有助於保存熱量。

氣候變暖會使爬行動物變大?

但一項新的研究表明,高溫對人類和大多數動物來說都是災難,但對爬行動物卻有好處。溫暖的氣候會產生更小的哺乳動物,但爬行動物會變大。當氣溫在5500萬年前達到頂峰時,當時馬隻有今天傢貓的大小,蛇曾經和馬一樣大。

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科學傢們發現瞭6000萬年前的海龜化石,有一張早餐桌那麼大,還有一種叫泰坦蟒蛇的巨型蛇,它幾乎和一輛公共汽車一樣長。蛇、海龜和許多其他爬行動物依靠它們的環境來調節體溫。這些動物被稱為“冷血動物”。

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幾乎所有的爬行動物都是冷血動物,這意味著它們的體溫不是固定的,而是隨著外界溫度的變化而變化。當溫度較低時,它們無法獲得正常生理活動所需的體力,而高溫天氣可以像哺乳動物一樣幫助它們獲得體溫,從而增強它們的體力活動。

兩億多年前,地球的大部分地區非常炎熱潮濕。從南極到北極,都是熱帶氣候。除瞭一些沙漠,大部分地區被熱帶雨林覆蓋。在這樣的情況下,爬行動物大量繁殖並變大,恐龍開始主宰地球。

未來人類也會變小

根據歷史上一些動物體型的變化,科學傢預測未來人類的體型會變小。如果氣候變暖持續到目前的規模,人類和許多大型哺乳動物的體型可能在數萬年內減半。屆時,人類身高將達到1米左右,科幻小說中描述的“矮人世界”可能會成為現實。

動物變小比變大更容易

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研究哺乳動物進化的科學傢表明,從老鼠進化到大小到大象的大小,需要2400萬年左右的時間。相反,變小比變大要快得多。一頭大象隻花瞭10萬年就變成瞭矮象,這是矮象成長為大象速度的十分之一。研究人員統計瞭7000萬年內來自不同大陸和海洋盆地的28種哺乳動物(包括大象、靈長類和鯨魚)的大小,得出結論:變小比變大要快得多。

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