史前迁徙可能预示着鸟类将如何应对气候变化

新的模拟将季节性现象定位在最后一个冰河时代左右。
Sandhill cranes fly off from their wintering grounds at Bosque del Apache Wildlife Reserve in New Mexico.
沙丘鹤从它们在新墨西哥州阿帕奇湖野生动物保护区的越冬地飞走。Frank FF/Deposit Photos

鸟类迁徙的年代可能比之前预测的要早得多。科学家们过去认为,鸟类不会穿越一个永久冰封的地球,因此他们将这种两年一次的迁徙时间定在了大约2万年前,也就是最后一个冰河时代之后。

但一项新的基于模型的や研究与这一观点相悖,并表明某些物种实际上可能在冰川条件下广泛迁徙。虽然研究结果没有明确说明鸟类何时开始季节性飞行,但它们可以加深我们对大规模迁徙周期的理解。

与以往的迁徙模型不同,该研究的作者们,最近发表在《自然-通讯》杂志上的研究,他们的模拟是基于鸟类如何在移动中优化能量。通过将这些信息与史前气候和植被数据相结合,他们模拟了过去5万年间往返于拥有季节性资源富集地带的纬度的迁徙模式。该系统甚至成功预测了一些目前的物种分布,包括热带地区全年居民的多样性。

“大约有五分之一的鸟类会迁徙,所以这是一个相当普遍的行为,但在科学文献中仍然了解甚少,”论文的首席作者、国际鸟盟的生态学家Marius Somveille说。“我们不知道它是如何起源的,它是如何进化的,或者它们为什么这样做。”

迁徙的鸟类最有可能在春天飞往繁殖地,以利用新的领地和食物供应,选择冬季严酷、竞争较小的地区。除了繁殖季节,它们可能更喜欢温和的环境。然而,并非所有种群都会迁徙:留鸟已经进化到原地不动。Somveille说,这一切都关乎能量成本的权衡,包括繁殖、体温调节和旅行。如果长期来看,改变环境能带来更多的热量,个体可能会被迫在季节之间迁徙。

5万年前的鸟类也可能如此,尽管地区温差要小得多。然而,这个数字在很大程度上是假设性的;它仅仅代表了模拟能够容纳的最长时间范围。有羽毛的生物出现在化石记录中大约在1.65亿年前,尽管科学家们一直在努力区分早期鸟类和它们的恐龙祖先。

不过,这个模型可能代表着追溯迁徙的一个重要进步。康奈尔大学研究鸟类迁徙的生态学家Adriaan Dokter说,大多数历史预测都依赖于对鸟类习性的当前认识,并假设一切都没有改变。他指出,Somveille的能效方法是独特的,并且在模拟中似乎是成功的。

未来,作者们计划进行针对具体物种的模拟,特别是在气候变化及其对末次冰盛期的影响下。例如,Somveille说,当覆盖北美的巨大冰盖融化时,很可能出现了大规模的迁徙活动;鸟类可以飞行更远的距离,并在更北的地方建立繁殖地。

如今,气温上升正导致一些鸟类在每个春天更早地向北迁徙。气候变化也可能改变影响迁徙过程中飞行效率的风速。Somveille说,这类研究仍处于初级阶段,因为人们对不同物种在全球范围内如何应对气候变化还没有统一的认识。尽管如此,过去几十年的快速行为改变提醒我们,有些鸟类可以非常戏剧性地调整它们的策略。将长距离的动物迁徙与生物过程联系起来,可能有助于科学家们理解这些转变,无论是在现在还是在数千年前。正如研究作者、耶鲁大学生态学家Walter Jetz所说:“这对支持一个可持续的地球至关重要。”

更正:该研究发表在《自然-通讯》杂志上,而不是之前报道的《自然》杂志。

 

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Molly Glick

撰稿人

Molly Glick 是 Inverse 的副创新编辑。他们讲述令人惊叹的故事,让我们得以窥探我们的未来。


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