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寒冷的蜥蜴从树上掉下来如何揭示爬行动物日益增长的耐寒性

当温度降至临界极限以下时,爬行动物可能会失去移动能力,这可能导致动物从睡觉的树上掉下来。这只鬣蜥是在一月份的寒流过后于佛罗里达州比斯坎湾拍摄的。

在佛罗里达州南部经历了十年来最寒冷的夜晚之后,蜥蜴从棕榈树上掉下来,双腿着地。竞相调查坠落的爬行动物的科学家们现在发现,尽管坠落的过程如此艰难,但这些热带冷血动物中的一些实际上比以前认为的更能抵抗寒冷。

这一发现揭示了某些物种可能如何应对人为气候变化引起的极端天气事件(SN:12/10/19)。尽管预计气候变化将包括全球逐渐变暖,但科学家认为,随着时间的推移,热浪、寒流、干旱和倾盆大雨等极端事件的数量和强度也会增加。

进化生态学家詹姆斯·斯特劳德(JamesStroud)从迈阿密南部岛屿小镇比斯坎湾(KeyBiscayne)的一位朋友那里收到一张大约60厘米长的鬣蜥仰卧在人行道上的照片后,便萌生了这项新研究的想法。前一天晚上,气温降至略低于4.4摄氏度(40华氏度)。

“当气温降至临界极限以下时,蜥蜴就会失去移动能力,”圣路易斯华盛顿大学的斯特劳德说。睡在树上的蜥蜴“可能会失去抓地力”。他指出,地面上惊呆的蜥蜴很可能很容易成为掠食者的猎物。

意识到寒流可以用来研究未来的极端天气情况如何影响这些野外动物,斯​​特劳德和他的同事们赶紧在迈阿密地区收集尽可能多的不同种类蜥蜴的活体标本(SN:8/27/20)。然后,研究人员测试了他们捕获的六种爬行动物的耐寒能力,方法是将温度计贴在动物身上,将它们放在一个大的冰柜中,观察它们在被翻转到背部后惊得无法站直之前有多冷。

作为入侵物种研究的一部分,斯特劳德及其同事此前曾对这些蜥蜴物种进行过类似的测试。2016年的这项工作表明,爬行动物可能不像最近的那样轻易经受住寒流——低温耐受范围从波多黎各凤头变色蜥(Anoliscristatellus)的低至7.7°C到棕色蛇蜥(brownbasilisk)的大约11.1°C(巴西利斯库斯维塔图斯)。

然而,这项新研究表明,这些爬行动物现在可以承受大约低1至4摄氏度的温度。奇怪的是,研究人员在10月的《生物学快报》中报告说,蜥蜴平均都可以忍受同样的最低温度,大约5.5°C。考虑到这些物种在体型、生态学和生理学上的巨大差异,“这是一个非常出乎意料的结果”,研究人员无法解释这一结果,斯特劳德说。

自然选择可能是这种变化的背后原因,这意味着异常寒冷的温度正在杀死那些无法生存的个体,而留下那些恰好能够更好地耐受寒冷的个体。或者,爬行动物的身体可能会以某种方式发生变化以适应较冷的温度。斯特劳德希望将来在预测的寒流来临之前立即测量蜥蜴的耐寒性,然后在之后立即检查相同的爬行动物以寻找适应环境的迹象。

长期以来,科学家们一直认为通常在热稳定环境中进化的热带物种可能特别容易受到温度重大变化的影响(SN:5/20/15)。这项新研究揭示了物种可以快速进化或适应环境的一种方式,这“可能为生态系统提供一些应对极端气候事件的弹性,”伦敦大学学院的生态学家AlexPigot说,他没有参与这项研究。

剩下的一个问题是“这种弹性是否也适用于极端高温事件,”Pigot补充道。“先前的证据表明,物种的热上限可能不如它们的热下限灵活。”

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