您是否想知道地球上生命的最佳温度？对于人类来说，20°C 是舒适的。任何温暖和我们 工作效率较低 因为释放热量需要能量。
我们知道许多物种可以生活在比人类低得多或高得多的温度下。但我们的 系统评价 已发表的研究发现，生活在空气和水中的动物、植物和微生物的温度范围在 20°C 时重叠。这可能是巧合吗？
对于所有物种来说，与温度的关系都是不对称的钟形曲线。这意味着生物过程 随温度增加，达到最大值，然后在变得太热时迅速下降。
最近，新西兰的一个研究小组注意到海洋物种的数量 没有在赤道达到峰值，正如通常假设的那样。相反，这个数字有所下降，并在亚热带地区达到顶峰。
后续 研究 研究表明，自大约 20,000 年前的最后一个冰河时代以来，这种下降一直在加深。由于全球海洋变暖，它的加深速度更快。
当将物种数量与年平均气温作图时，发现下降幅度超过 20°C。第二个巧合？
生物过程和生物多样性
塔斯马尼亚的研究 模拟增长率 对微生物和多细胞生物进行了研究，发现其生物过程最稳定的温度也是 20°C。
这个“科克里模型”建立在 其他研究 表明20°C是生物分子最稳定的温度。第三个巧合？
我们与来自加拿大、苏格兰、德国、香港和台湾的同事合作，寻找温度影响生命的一般模式。令我们惊讶的是，我们不断发现，事实上，20°C 是许多生物多样性指标的关键温度，而不仅仅是海洋物种。
例子表明，气温高于 20°C 左右会导致各种关键指标下降：
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海洋和淡水物种对低氧的耐受性
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海洋中上层（开放水域生活）和底栖（海底生活）藻类生产力和鱼类对饵料的捕食率
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全球中上层鱼类、浮游生物、底栖无脊椎动物和软体动物化石物种丰富度
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和遗传多样性。
当温度超过 20°C 时，化石记录中的灭绝也会增加。
物种丰富度增加
在全球范围内，珊瑚礁鱼类和无脊椎动物的生存温度范围是地理分布集中在 20°C 的物种中最窄的。在微生物中也可以看到同样的效果。
虽然许多物种已经进化到可以在较温暖和较冷的温度下生存，但大多数物种可以在 20°C 的温度下生存。此外，化石记录中的灭绝——包括海绵、灯壳、软体动物、海垫（苔藓虫）、海星和海胆、蠕虫和甲壳类动物——在 20°C 时含量较低。
随着物种进化到能够在高于或低于 20°C 的温度下生存，它们的热生态位变得更广泛。这意味着大多数动物即使居住在更热或更冷的地方，仍然可以在 20°C 的温度下生存。
Corkrey 数学模型预测，在 20°C 时，热宽度应最小化，生物过程最稳定、最高效。反过来，这应该最大限度地提高从细菌到多细胞动植物等生命各个领域的物种丰富度。因此，该模型为这种“20°C 效应”提供了理论解释。
预测气候变化的影响
生命似乎集中在 20°C 左右，这意味着热带物种适应更高温度的能力受到了根本性的限制。
只要物种能够改变其活动范围以适应全球变暖，20°C 效应就意味着局部物种丰富度将增加，年平均可达 20°C。超过这个限度，财富就会下降。
这意味着许多可以通过改变地理分布来适应全球变暖的海洋物种不太可能因气候变化而灭绝。
然而，由于城市、农业和其他人类基础设施改变了景观，陆地物种可能无法如此轻易地改变其地理分布。
20°C效应是对上述现象最简单的解释，包括：物种丰富度和遗传多样性随温度变化的趋势；化石记录中的灭绝率；生物生产力；最佳增长率；和海洋捕食率。
尽管多细胞物种很复杂，但值得注意的是，细胞水平的温度效率反映在生物多样性的其他方面。
20°C 对于细胞过程至关重要且节能的确切原因可能是由于与细胞相关的水的分子特性。这些特性也可能是为什么 ~42°C 对于大多数物种来说似乎是绝对限制的原因。
对这种 20°C 效应的更多认识可能会带来关于温度如何控制生态系统过程、物种丰度和分布以及生命进化的新见解。
马克·约翰·科斯特洛，生物科学与水产养殖学院教授， 诺德大学 和 罗斯·科克雷，生物统计学兼职高级研究员， 塔斯马尼亚大学
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