氣候變暖曾導致5500萬年前一些小動物體型減小

科學家們研究發現,長期在地下活動的螞蟻、蟬、蚯蚓等小動物在5500萬年前,曾集體患上“侏儒癥”,而該癥的病源則是當時的氣候環境變化 。這一發現被在線公布在10月5日PNAS上 。
來自Kansas地質勘察研究院的Jon Smith和Kansas州立大學地質學家Stephen Hasiotis以及他們的研究團隊一起,對美國Wyoming州Willwood地層古土壤動物有機體遺跡化石(包括洞穴、巢、活動軌跡、蹤跡及有機體孔等)進行研究,發現在PETM氣候高溫期間 , 因各種氣候環境變化因素導致土壤中動物形體尺寸減小了30%~46% 。該研究稱,土壤動物形體變小和哺乳動物矮小化的現象共同存在,因此 , 可以認為地上和地下動物形體尺寸變化受控于相同的驅動機制 。
Hasiotis介紹說:“傳統觀點認為,地下的土壤動物因為受到覆蓋保護,受氣候變化的影響不大 。我們同樣也認為土壤動物響應于氣候變化可能存在變化幅度小、響應延遲、時相異步的現象 。然而 , 我們發現土壤動物的確存在和脊椎動物一樣的響應和變化過程 。”
PETM是發生在古新世(Paleocene)向始新世(Eocene)過渡(時間約5500萬年以前)的氣候高溫期 , 一些關于古植物、古土壤以及氧同位素的研究記錄表明,這一時期相對于古新世末期溫度升高、降水大幅減少 。
文章認為在過去的150年內 , 響應于大氣CO2濃度升高、溫度上升,土壤動物已表現出個頭減小的特點 。根據該文章預測,在下一世紀,土壤動物響應氣候變化的這種變化機制和模式還將持續 。
【氣候變暖曾導致5500萬年前一些小動物體型減小】Smith表示,PETM時期與現在氣候變化在幅度和速度上具有很好的類比性 。“當一個因素改變時 , 生態系統內物質和能量傳遞的級聯效應不容忽視,在時相上造成了響應的快慢差異 。現代氣候變化產生的很多效應和影響可能比其對海平面的影響還要遲緩 。我們可能正在改變著世界上大部分土壤條件并影響著土壤動物,這最終可能會對我們的農業產生影響 。”Smith說 。
對此,內蒙古大學環境與資源學院教授趙吉告訴《科學新聞》:“過去的150年內,大氣CO2濃度升高、溫度上升,表明人類可能正在改變著整個生物圈,與此相關的人類干擾破壞、環境污染造成的后果一致,這將會對我們的農業產生更為不利的影響;說明氣候變化和人類干擾活動均可導致全球生態系統的‘退化’ , 具體表現為各類生物體形體變小,生物以這種方式來響應環境條件的不利改變 。”
參考文獻:
PNAS, 2009, doi: 10.1073/pnas.0909674

《科學新聞》雜志 閆巖