气候变化对两栖动物的影响 气候变化 动物

作者:王刚 冯学运

全球性气候变化已经成为人们日益关注的焦点话题。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告显示:全球温度普遍升高,最近100年(1906~2005年)的平均温度上升了0.74℃;地区降雨量也发生了变化,北半球中高纬度区降雨量增加了5%~10%;与之相反,热带、亚热带地区降雨量减少了3%。气候变化,尤其是全球变暖,将导致一系列后果,如冰川消融、海平面上升和土地荒漠化等。这些将给地球生态系统带来巨大的冲击。与此同时,气候变化也给野生动物造成了巨大威胁,显著影响它们的地理分布、种群数量及生理行为等方面。

两栖动物作为地球上第一批登陆的脊椎动物,既保留着适应水生生活的特征,又出现了适应陆地生活的特征,在脊椎动物演化进程中属于由水生到陆生的过渡类型。两栖动物幼体基本上生活在水中,成体大多数在陆地上生活。这种独特的生活史以及生理结构,使其对气候变化较哺乳动物和鸟类更为敏感。最近,国际自然保护联盟(IUCN)的一项研究显示:全球有超过一半的两栖动物受到了全球气候变化的影响。那么,气候变化会对两栖动物有什么影响呢?

气候变化使两栖动物种群衰退

近20年来,全球两栖动物种群数量明显下降。在国际自然保护联盟的红色名录中,有32.5%的两栖动物属于易危、濒危或极度濒危,其中75%是对环

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境变化比较敏感的种类;另有41%未受到灭绝威胁的两栖动物也受到气候变化的影响。最近,国际自然保护联盟的一份报告显示,全球6222种两栖动物中,3217种将受到气候变化的侵扰,有3种蜥蜴和8成以上的塞舌尔蛙(Sooglossus)将面临威胁,另外还有印度紫蛙(Nasikabatrachussahyadrensis)、泽氏斑蟾(Atelopus zeteki)和咆哮草蛙(Litoriaraniformis)等。气候变化造成的两栖类种群衰退速度比鸟类和哺乳类还快,两栖动物种群数量在许多地区明显降低,甚至在一些地区消失。

全球气候变化导致的降水变化是引起两栖动物种群衰退的重要原因之一。一方面,降水减少导致湿地退化,两栖动物因此丧失大量栖息地;同时,原有的栖息地被分隔成一座座孤岛,两栖动物的生活领域受到限制,基因不能相互交流,造成种群遗传多样性下降,从而加大了种群间的隔离程度及其在局部地区的灭绝风险。另一方面,一些地区的降水季节发生变化,如雨季提前或延迟到来,也会导致两栖动物卵大量死亡或幼体不能发育完全。

气候变暖导致的疾病爆发也是引起两栖动物种群衰退的重要原因之一。近期,发表在《英国皇家学会学报》(B刊)上的一篇文章揭示了与两栖类有关的病菌同气温升高之间的联系。科学家研究了1976~2002年间西班牙佩那拉拉国家公园内蟾蜍数量的变化,发现了蛙壶菌(Batrachochytriumdendrobatidis)与气候变暖之间的联系。蛙壶菌是一种壶菌门真菌,可以引起两栖类的壶菌病。研究表明:气候变暖加剧了壶菌病的扩散。现在已知100余种两栖动物受到蛙壶菌的侵害。蛙壶菌能感染蛙类、蟾蜍和蝾螈等两栖动物的皮肤,影响其吸收水的能力。澳大利亚的尖吻日蛙(Taudactylusacutirostris)便是因为染上这种疾病而灭绝的。

两栖动物都是变温动物,对病菌的抵抗能力会随外部气温的变化而改变。全球变暖使两栖动物抵抗真菌的能力减弱,从而加速了真菌对两栖动物的感染,并可引发更多疾病。哥斯达黎加的环眼蟾蜍(Bufoperiglenes),被认为是第一种因全球变暖而灭绝的动物。

高温导致更多干旱气候,并可促进热带雨林高地内真菌的繁殖,进而影响到两栖动物的生存。在波多黎各附近岛屿上生存的17种细趾蟾(Leptodactylidae)中,有3种已经灭绝,另有8种的数量已经开始下降。

哥本哈根大学的克里斯蒂安·霍夫博士带领研究团队开展了进一步研究,利用计算机模型预测气候变化、城市化和农业开垦导致的栖息地丧失和壶菌病对两栖动物的影响。霍夫认为:“气候变化是罪魁祸首,在许多热带地区,如南美北部、安第斯山脉和非洲的部分地区,气候变暖将严重影响两栖动物的生存。”

有意思的是,《生物地理学杂志》上的一项研究结果显示:温度的增加不会对欧洲的两栖动物构成主要威胁,比较而言,全球变冷可能更可怕。科学家利用政府间气候变化小组推荐的四种假定排放场景和两种不同的气候模型,研究42种两栖动物在未来20~50年内的分布状况,得出的结论是:气候变冷可能引发欧洲西南部两栖类动物数量的急剧减少。

气候变化导致两栖动物的物候提前

物候是生物长期生活并适应特定生境后,其发育节律与自然周期相协调的现象,例如,植物开花、昆虫羽化和鸟类迁徙等都有固定的发生时间。物候变化也许是动物对气候变化最简单、最直观的反应。在英国,研究人员对1971~1995年间观测的65个种进行了对比,发现其中78%的种繁殖时间提早了9天;在纽约,从1903年到现在的100多年间,有39个种提前迁徙、35个种没有变化、2个种推迟迁徙。

全球变暖使野生动物的物候发生改变,通常表现为物候期提前。例如,导致一些两栖动物繁殖提前。据2013年1月的新闻报道,由于连续一周出现了比历史同期相对偏高的气温,不少市民在成都市区发现了中华蟾蜍(Bufogargarizans)抱对的现象,而以往蟾蜍一般都要到2月底才开始繁殖。无独有偶,2012年12月底,有市民反映:重庆市嘉陵江部分河段发现蟾蜍繁殖抱对的现象,并且还发现了不少卵袋。

这种气温升高导致两栖类繁殖提前的现象,在高纬度、高海拔地区表现得尤为明显。例如,若尔盖湿地岷山蟾蜍的繁殖期较20年前提前了约10天。温度升高也会导致一些蛙类的繁殖季节延长。2012年10月下旬,笔者在陕西长青国家级自然能保护区调查时,仍发现了中国林蛙的蝌蚪。

气候变化带来的物候改变可能打破原有的生态平衡,对两栖动物的生存带来严重影响。例如,由于气温升高达到两栖动物繁殖所需的温度,两栖类便提前抱对产卵,然而,此后的温度很可能达不到孵卵所需的温度,由此可能降低卵的孵化率,造成大量幼体死亡。由于气候变化,某些植物的开花期和昆虫的繁殖期也可能提前,但这种变化如果与两栖类的物候变化不一致,将改变原来正常的食物链关系,导致个体发育与食物供应不能同步,严重影响动物存活。

处于繁殖期的两栖动物对气候的变化非常敏感,降雨时间和降雨量的变化也会影响产卵时间。

气候变化导致两栖动物体型缩小

最近的研究认为:受全球变暖影响,动植物的体型普遍“缩水”。

报告作者之一、新加坡国立大学生物学家大卫·比克福德近日在接受记者采访时表示:全球平均气温每上升1℃,植物体型可能缩小3%~17%,动物体型缩小可达6%~22%。科学家是在研究气候变化对东南亚两栖动物和爬行动物可能产生的影响时发现这一现象的。

由于不同物种缩小的速率不尽相同,这种现象也可能影响生态系统的平衡。例如,如果老鼠缩小得比蛇快,蛇也许无法捕捉到足够的老鼠。科学家认为:动植物的体型普遍缩小与全球变暖有关。那么,气候变化究竟如何影响物种的个头?对此,比克福德表示:“我们还没有完全弄懂物种缩小的原因。不过我们猜测,体型、新陈代谢率和温度都是相关联的,因此当温度升高时,新陈代谢率升高,动物的体型也随之缩小。”

当前地球表面因臭氧层变薄使得紫外线辐射量逐渐增多。实验表明,辐射量增强会导致两栖动物卵的孵化率降低、胚胎死亡率上升以及出现个体畸形。

畸形的青蛙(图片来自网络)

气候变化影响两栖动物的分布

全球气候变化改变了物种的地理分布范围,增加了某些物种潜在的分布区域。生境是生物的生活空间及其全部生态因子的总和。各生态因子相互关联、相互影响,共同对生物产生影响。全球气候变化改变了局部区域的温度和降水格局,使原本适合两栖动物生活的栖息地变得不再适合。当温度和降水格局发生变化时,物种的分布也会随之变化,因为物种总是倾向于分布在气候条件最适宜的区域内。

由于两栖动物的皮肤和呼吸系统脆弱而敏感,气候变暖使得原栖息地温度升高后,很多两栖动物不得不“背井离乡”,迁向高海拔地区以寻找适宜的生存环境。例如,中国的角蟾科动物原来仅分布于秦岭以南,但是近年多次在秦岭以北出现。这是气候变暖使两栖动物被迫“乔迁”的实例。

综上所述,气候变化对两栖动物造成的影响将会越来越明显,两栖动物也在努力适应气候变化。与此同时,我们人类更要积极采取措施,节能减排,保护环境,努力让多姿多彩的两栖动物有更多、更适宜的生存环境。


ConservationSociety of Amphibians and Reptiles两栖爬行动物保护协会成员倾情奉献

  

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