生命的「牌組」洗牌速度太快，物種瀕臨消失危機

研究人員警告，若此趨勢持續下去，整個物種可能會消失，進而導致生態系統崩潰。

加州大學聖克魯茲分校的一位生態與演化生物學家主導的一項新研究發現，氣候變化引發的溫度變化具有雙重有害影響：它們不僅會使動物種群不穩定，而且隨著溫度變化加速，其影響也會加劇。

這項由國際研究團隊進行的研究發表在《自然》雜誌上。研究發現，無論是升溫還是降溫，溫度變化都會推動生態系統內物種組成的改變。研究結果還顯示，在日益快速的溫度波動中，行為適應和物種間相互作用的改變，不足以維持物種組成。

「這就像洗牌，而如今的溫度變化正把那副牌洗得越來越快，」該研究的主要作者、加州大學聖克魯茲分校生態與演化生物學副教授馬林·平斯基表示，「令人擔心的是，最終你會開始丟掉一些牌。」

這項研究的發現頗具獨特性，因為在陸地或淡水生態系統中，溫度變化的影響往往並不明顯。研究人員稱，雖然對海洋物種的影響更為顯而易見，也因此更容易衡量，但陸地上的植物和動物以更為微妙的方式適應環境。

與海洋動物不同，陸地上的動物通常可以短距離遷移，尋找更適合它們溫度需求的新地點。儘管這能在一定程度上緩解溫度變化的影響，但這項研究發現，陸地生物仍易因溫度變化而受到種群不穩定和被替代的威脅。

在論文中，研究人員聚焦於物種更替速率，即隨著時間推移物種的消失和新增。他們發現，雖然物種更替自然發生，但由於溫度變化加快，更替速率正在上升。

研究得出結論，如果這種趨勢持續下去，物種可能滅絕，生態系統可能開始瓦解。避免這些後果最有效的方法是防止全球進一步升溫、保護具有多樣化溫度的地貌，以及減少對自然環境的改變。其好處包括更豐富的野生生物、清潔的水源和清新的空氣。

「溫度影響著從心跳速度到細胞膜的柔韌性和通透性；從動物的食量到植物的生長速度等一切事物，」平斯基說，「在很多方面，溫度就像是生命的節拍器。」

此外，研究人員發現，棲息地變化少的生態系統中的物種，比附近溫度更多樣化的生態系統中的物種，對溫度變化更敏感。例如，夏天時若有人站在開闊的田野中開始感到過熱，可能無處可躲。但如果附近有森林，就可以躲到樹蔭下降溫。論文得出結論，植物和動物利用棲息地的差異性，來緩衝重大的溫度波動。生活在這些「溫度避難所」附近，生物可以就近尋求緩解，而非走向滅絕或完全被替代。

無論是由於自然條件還是人為幹擾，並非所有環境都有足夠多樣的溫度來保護生活在其中的物種。正是這些動物，因更快的溫度變化面臨最大的風險。研究得出結論，瞭解生活在不同多樣性環境中的物種的不同需求，能幫助社會確定哪些生態系統最需要關注和保護。

「確立氣候變化速率和物種更替速率之間的明確聯絡，能讓我們更好地理解溫度變化如何影響不同的生態系統，」資深作者、德國整合生物多樣性研究中心（iDiv）和馬丁·路德大學哈雷 - 維滕貝格分校的謝恩·布洛斯表示，「找出影響本地物種更替速率的因素，有助於優先安排保育行動。」

重要的是，研究人員發現，土地利用、汙染和入侵物種引入等人為影響，會加劇溫度變化對物種更替的影響。這可能是因為人類活動降低了地貌的多樣性，增加了那些已接近其溫度耐受極限的物種的壓力。

平斯基表示，為了保護生態系統及其為人類帶來的益處，人類可以「保護更多自然棲息地、減少汙染，以及控制入侵物種的擴散」。「在海洋中，降低捕撈壓力和保護棲息地等因素很重要且有幫助。」

參考文獻：《升溫與降溫催化生物多樣性的廣泛時間更替》，作者馬林·L·平斯基、赫爾穆特·希勒布蘭德、喬納森·M·蔡斯、勞拉·H·安唐、米里亞姆·R·希特、烏爾裡希·布羅澤、邁克爾·T·伯勒斯、伯努瓦·高贊、本傑明·羅森鮑姆和謝恩·A·布洛斯，2025年1月29日發表於《自然》。DOI：10.1038/s41586 - 024 - 08456 - z

該論文的其他作者包括德國威廉港奧爾登堡大學的赫爾穆特·希勒布蘭德；同樣來自iDiv和馬丁·路德大學哈雷 - 維滕貝格分校的喬納森·蔡斯；以及德國耶拿弗里德里希·席勒大學生物多樣性研究所、赫爾辛基大學生態變化研究中心和英國蘇格蘭海洋科學協會的研究人員。

這項研究的主要資助者包括美國國家科學基金會、iDiv和亥姆霍茲功能海洋生物多樣性研究所。