亚马逊鞭尾蜥蜴应对气候变化的差异:预测与启示

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Biological Conservation 4.9

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  在探讨气候变化对生物多样性影响时,研究人员为预测亚马逊鞭尾蜥蜴在气候变化下的命运,结合热性能和活动时长等构建混合模型。结果显示,到 2100 年,C. lemniscatus分布范围或增 20%,C. cryptus则减 44%。这为生物保护提供关键信息。

  近几十年来,气候变化对生物多样性的潜在影响成为科学界热议的话题,尤其是在热带地区。物种为适应气候变化,理论上会先进行分布范围的转移,而后才可能发生进化响应。但新区域的成功定居不仅取决于物种自身的扩散能力、生理耐受性和整体适应性,还与景观特征密切相关。在预测物种分布范围变化和局部灭绝风险时,若能综合考虑这些物种特异性因素,将使预测结果更加可靠。
目前,评估栖息地适宜性常用的模型有相关模型和机制模型。相关模型依赖宏观气候变量和物种分布记录进行预测,而机制模型则基于与微气候变量相关的功能性状。不过,这两种模型都存在一定的局限性。于是,一种融合了相关模型和机制模型特点的混合模型应运而生,它能将生理因素纳入相关模型,在时空预测上更为精确,成为研究物种在气候变化和景观变化下分布范围变化的有力工具。

对于像变温动物这类直接依赖体温调节行为的物种而言,微小的环境变化都可能严重限制其活动时间、减少能量获取并限制种群增长率,进而增加局部灭绝风险。亚马逊鞭尾蜥蜴(Cnemidophorus lemniscatus物种组)就属于此类,该物种组包含 8 个物种,其中 3 种生活在亚马逊地区,分别是两性生殖的C. lemniscatusC. gramivagus,以及孤雌生殖的C. cryptus。它们常栖息于低植被覆盖和沙质土壤的区域,分布范围存在差异,且似乎受益于人类活动导致的开阔区域扩张。

为深入了解该物种组在气候变化下的命运,来自国外的研究人员开展了一系列研究。研究成果发表在《Biological Conservation》上,为生物多样性保护提供了重要依据。

研究人员采用了多种关键技术方法。在数据收集方面,从巴西亚马逊地区 8 个地点收集了Cnemidophorus lemniscatus组蜥蜴的热偏好、耐受性(临界最低和最高温度)、运动性能数据,同时收集了对应地点的微气候操作温度(Top )。之后,通过这些数据构建混合模型,以评估气候变化对物种分布的影响。

研究结果主要围绕以下几个方面:

  • 热特征变化:研究发现,蜥蜴的偏好温度(Tpref )受个体差异影响较大,同时地点和物种也对其有重要影响。空间自相关分析表明,偏好温度存在复杂的空间结构,既有全球模式,也有局部模式。
  • 物种分布预测:通过混合模型预测,在最严重的碳排放情景下,到 2100 年,C. lemniscatus的分布范围预计将增加 20%,而C. cryptus的分布范围预计将减少 44%。这表明孤雌生殖的物种可能比两性生殖的物种更易受气候变化影响,推测原因是二者活动周期不同,而活动周期受其热需求和耐受性的影响。
  • 高风险区域分析:研究还发现,未来气候适宜性较低的区域位于亚马逊雨林和塞拉多稀树草原的过渡地带,该区域受人类土地利用和气候变化影响严重,这引发了人们对亚马逊C. lemniscatus种群生存的担忧。

综合研究结果和讨论部分,此次研究意义重大。一方面,它揭示了亚马逊鞭尾蜥蜴不同物种对气候变化的差异响应,表明即使是亲缘关系相近的物种,在面对气候变化时也可能受到截然不同的影响,这凸显了识别模型物种以预测生物对当前环境变化响应的难度。另一方面,研究结果为生物保护策略的制定提供了关键信息,有助于确定哪些种群面临更高的灭绝风险,从而指导栖息地管理决策,为保护亚马逊地区的生物多样性提供科学依据。

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