本文最初发布于 The Conversation。
2022年北半球的夏季，又一轮极端热浪炙烤着欧亚大陆、北美洲和北非——这严峻地提醒我们，这些情况正成为新常态。
这些事件可能对野生动物造成毁灭性影响。例如，近年来，鸟类大规模死亡的报告已变得司空见惯，正如我们在巴塔哥尼亚、阿根廷和西班牙等地所见。
这些事件凸显了了解鸟类（和其他动物）承受极端高温能力的重要性。这些信息对于预测未来死亡事件可能发生的时间和地点至关重要。它还可以告诉我们哪些物种将受影响最严重。
有趣的是，当我们进行一项研究，测量南部非洲53种鸟类能忍受多少高温时，我们发现不同物种应对高温的方式存在巨大差异。
最显著的是，一只鸟的体温可以升高到多高——我们称之为“最高可耐受体温”——在来自不同气候区的鸟类之间，这种差异以意想不到的方式存在。这表明来自不同气候的鸟类将以不同的方式应对极端高温。
这是一个重要的发现。之前的研究曾假设，鸟类对极端气温的体温反应在不同物种之间是相似的。基于这种思维模式，已经构建了关于鸟类对气候变化易感性的预测模型。
我们的研究表明，现实情况更为复杂。鸟类可能根据它们的生活环境，演化出了体温和耐热能力等性状的差异。
假设所有鸟类以相同的方式应对高温，可能会导致预测不准确，无法真实反映它们对全球变暖的脆弱程度。为了提高这类预测的准确性，需要纳入特定物种的体温极限。
高温下的体温调节
我们的研究考察了南部非洲来自炎热干旱、凉爽山区或温暖潮湿沿海地区的53种鸟类。
我们假设来自不同气候区的鸟类对极端气温的体温反应不同。我们通过测量鸟类在气温升高时的体温、代谢率和蒸发失水来检验这一假设。（失水主要发生在鸟类喘气时，这有助于它们降温。）
我们特别关注鸟类的最高体温。我们在鸟类出现协调性丧失和体温不受控制地上升等症状之前测量了这一点。这两种症状都与严重高热或过热有关。
我们发现，沙漠鸟类能够轻松承受超过50°C的气温，而体温没有显著升高。它们将体温维持在44.5°C以下。
相比之下，来自温暖潮湿地区的鸟类在出现严重高热迹象之前，仅能耐受40多摄氏度的气温。它们的体温平均比正常水平38-41°C高出近六度。
通常，鸟类在极端高温暴露期间体温大幅波动，表明该鸟类无法维持（或调节）最佳体温。
然而，有一种鸟类，红嘴雀，分布于撒哈拉以南非洲的大部分地区，它能够承受体温升高到惊人的48°C而没有任何不良影响。这在以前被认为对鸟类来说在生理上是不可能的。
耐热性的进化
为什么鸟类进化出了如此高的体温耐受性？
我们认为，答案是来自湿润地区（指相对温暖潮湿）的鸟类已经适应了在炎热天气下减少对蒸发冷却的依赖。
蒸发冷却是指鸟类通过张嘴喘气或其他途径散失热量。当其周围环境温度高于其体温时，这是鸟类散发热量的唯一方式。因此，能够耐受高体温可以使鸟类在湿度高的地区生存下来，因为在这些地区它们无法通过喘气散失太多热量。
本质上，在湿润气候中进化的鸟类通过耐受高热来在极端炎热的天气中生存。相比之下，沙漠鸟类则利用高效的蒸发冷却来避免高热。
这表明，暴露在不同的气候条件下，促使了来自不同气候的鸟类在体温和耐热性上产生进化差异。
保护鸟类免受高温影响
我们的研究结果对于理解极端热浪对鸟类和其他野生动物的风险具有高度相关性。例如，我们的研究结果证实了之前的猜测，即占地球上所有鸟类物种一半以上的鸣禽，对热浪特别脆弱。
由于极端高温事件在南部非洲变得越来越频繁和广泛，因此制定减轻这些事件对鸟类和其他野生动物影响的策略至关重要。它们对该地区非凡的生物多样性构成了日益增长的风险。
2020年11月8日，在南非北部夸祖鲁-纳塔尔省，当地气温在下午中旬飙升至45°C，这戏剧性地说明了这些风险。这导致大量鸟类死亡。在热浪过后，在附近的丰戈洛自然保护区工作的护林员发现的鸟类尸体中，约有90%是鸣禽。
保护区内的管理干预措施可以降低未来死亡事件的发生几率。例如，维护阴凉的植被可以提供凉爽的场所，让鸟类躲避最严重的酷热。独立的饮用水源也将增加鸟类维持体温低于致死限值的可能性。
然而，最终，防止由于全球变暖加速而导致的大规模鸟类生物多样性丧失的唯一方法是经济的快速脱碳和全球向可再生能源的转型。
Marc Trevor Freeman 获得国家研究基金会的资助。
Andrew McKechnie 获得国家研究基金会的资助。他担任南非国家生物多样性研究所（South African National Biodiversity Institute）主办、比勒陀利亚大学（University of Pretoria）联合主办的保护生理学南非研究主席。
