气候变化是否会过快对于世界适应的草?

食用草10 21

人们依靠草料作食物,但是新的研究提出,如果气候变化太快,草料就不能很快适应这种速度。

亚利桑那大学的生态学和进化生物学教授约翰·维斯(John Wiens)说:“草地上种植的农作物占人类消耗热量的一半。 “例如,小麦,玉米,大米和高粱都是草,占据了全世界养殖地一半以上的面积。”

“世界上大部分地区都被草地覆盖,所以这不是一种我们想要大规模灭绝的景观。”

比较草家236植物生态位变化速率与2070的气候变化预测速率,由Alice Cang和Wiens领导的研究小组发现,未来气候变化的速度可能会大大超过禾本科植物改变它们的能力利基和生存。

就温度而言,过去和预计的差异往往被发现高达5,000倍。 这项研究发表在 生物学信件.

除了对农业和粮食供应的影响之外,天然草原覆盖了地球四分之一的土地面积,是许多依赖于它们的动植物栖息地。

Wiens说:“世界上大部分地区都被草地覆盖,所以这不是一种我们想要大规模灭绝的景观类型。

Wiens说:“让我们说,在当地种草生长的地区,气候变暖了两度。 “如果人口能够幸免于那种变化,就能够改变它的气候生态位。

“从进化的角度来看,我们发现利基变化非常缓慢,往往不是很多。 草种之间的生态位变化率往往只有百万分之几。 但现在,在不到一百年的时间里,物种可能需要做类似的改变。“

发展中国家的农民

当一个物种面临着当地气候的快速变化时,可能会有三个结果:根据报道,它可以移动到更高的海拔和纬度,以保持原有的生态位; 转移自己的利基来包含新的条件; 或者灭绝。

发展中国家由于气候变化而导致的地方灭绝或草地退化的后果可能是最严重的。

Wiens说:“例如,发展中国家的许多自给农民不能简单地将作物转移到具有更适宜气候的新地点或增加大规模灌溉。

为了估计过去气候生态位移的速率,研究人员为每对密切相关的物种的祖先重建了每个气候变量的祖先值。 然后,他们研究了每个物种当前估计的小生境值与其最近共同祖先的差距,这个差异说明了每个物种在其进化历史中经历的生态位变化。

然后,他们将这些小生境变化的速度与代表未来变化的最小,最大和中间水平的三种预测情景的气候变化速度进行比较。 温度变化的利基度变化率通常在每百万年1和8摄氏度之间,而未来变化率大约是每年0.02度,大约3,000到20,000倍。

Wiens实验室先前的研究表明,脊椎动物物种更容易被气候变化所破坏,预计气候变化率往往会超过气候生态位变化率100,000倍。 尽管该研究没有具体研究这一点,但驯养的作物物种对气候变化的适应能力可能低于野生物种,因为千年以上的育种迫使它们通过减少遗传变异的遗传瓶颈。

“这些不同的证据表明,许多物种可能无法自行演化出来。”

Cang Wiens和合作者Ashley Wilson警告说,由于预测气候变化对物种和种群影响的内在困难,他们的结果不能直接显示未来会发生什么。 例如,在较短的时间段内,利基转变可能会快得多。 然而,与预计的气候变化相匹配的生态位变化量对许多物种而言可能依然过多。

其他的证据支持这些结论,表明生态位的转变可能太慢,以致在气候变化下拯救当地人口和物种免于灭绝。 例如,田间试验表明,当移植到较暖和干燥的地方时,草原植物个体的个体不好。 此外,许多植物物种已经在其地理范围中最热的地区出现局部灭绝。

Wiens说:“这些不同的证据表明,许多物种可能无法自行演化出来,”Wiens说。 “考虑到禾本科植物是人类最重要的植物之一,可能会产生严重的后果。”

来源: 亚利桑那大学

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