乔纳森·戈登伯格，隆德大学

更频繁的热浪使动物和人类处于危险之中

2024年5月，一场强烈的热浪袭击了墨西哥，造成50多只吼猴死亡。人类可以通过在空调房间里避难来逃避全球气温上升到一定程度的后果。其他物种受自然因素的支配，必须依靠它们在数百万年的进化中继承的适应性来生存。

当然，不是每个人都有空调。全球与热有关的疾病和死亡人数正在上升。然而，空调也不是极端高温的理想解决方案。随着气温上升，为这些冷却系统提供动力的化石能源需求也在上升，形成了一个反馈循环，在这个循环中，更热的条件会产生更高的冷却需求，甚至更热的条件。

人类和其他动物能足够快地适应全球变暖吗?答案取决于人类在多大程度上减少了温室气体排放，以及所有物种的创新和适应能力。

动物可以通过内部变化来调节体温，比如狗的喘气，以及外部行为的变化。例如，袋鼠会舔自己的前臂来降温。这些例子展示了大自然的聪明才智，但不确定它们是否能有效应对全球气温的持续上升。

所以，在这个变暖的世界里，动物们是如何被迫改变以保持凉爽的。

热浪迫使动物改变它们的行为来生存

生态地理规则描述了动物的生理特征如何随地理位置而变化的趋势，并为物种如何适应更恶劣的气候提供了线索。

以19世纪生物学家卡尔·伯格曼(Carl Bergmann)命名的伯格曼定律表明，气候温暖的动物往往体型更小，因为相对于身体体积而言，它们的表面积更大，有助于散热。以动物学家乔尔·艾伦命名的“艾伦法则”认为，生活在炎热气候中的动物有更长的附属物，这使得热量更容易散发出去。

许多动物已经在适应它们的身体特征和行为。一些鸟类正在发育更小的身体和更长的翅膀，可能是为了帮助散热。这些适应可能在短期内有所帮助，但可能会改变这些鸟的发现地点。翅膀较长的小型鸟类可以飞得更远，因此可能采用不同的迁徙模式，对它们栖息的生态系统产生连锁反应。

了解这些关系可以帮助科学家预测和减轻气温上升对生物多样性的影响。例如，大小和翅膀长度的变化可能表明一个物种正在努力应对当前的环境，提醒环保主义者创造或保护合适的栖息地。这些知识可以指导野生动物走廊的创建——野生栖息地的自然通道，如森林——允许动物迁移到更合适的气候。

与此同时，不同物种如何适应极端高温取决于它们的新陈代谢和它们所处的环境类型。

极端气候——热浪和严寒——驱动着进化

陆地动物通过进化出快速反应策略来适应阳光直射和温度的快速变化，以防止过热。例如，大象的耳朵很大，在皮肤下面有一个广泛的毛细血管网络，它们拍打这些毛细血管，通过将空气吹过血管来冷却血液。

水在升温前比空气吸收更多的热量，需要更长的时间降温。这影响了热量在动物身体和环境之间的传递。鳕鱼是一种生活在南极洲附近的海底鱼类，由于其血液中的抗冻蛋白，它们在寒冷的海水中茁壮成长。一些珊瑚选择与更耐热的藻类共享它们的碳酸钙骨架，这些藻类可以在更热的水中从阳光中合成糖。然而，这种策略也有其局限性:另一场全球白化事件已经证明了日益严重的热应激的代价。

动物也有不同的策略来管理自己的体温，这取决于它们产生热量的能力。恒温动物，或温血动物，自身产生热量是新陈代谢的副产品。鸟类和哺乳动物是典型的恒温动物。美国白鹈鹕是一种翱翔的水鸟，长着像槽状的喙，它会迅速振动喉咙肌肉以散发多余的热量。

变温动物或冷血动物(尽管它们的血液实际上并不冷)依靠环境来调节体温。蜥蜴和蛇在阳光下取暖，在阴凉处降温。

进化本身并不能保护动物个体

在这个迅速变暖的世界里，这些久经考验的方法能在多大程度上保护物种?北极熊可以依靠它们厚厚的鲸脂、棕色脂肪和浓密的皮毛在北极气候中保持温暖。但随着温度的升高，这种绝缘会成为一种负担，使它们难以冷却下来。同样，不断上升的热量和背阴栖息地的破坏也会阻止变温动物找到降温的地方。

这些压力将对物种的健康和习性造成损害。作为研究小组的一员，我研究了野生蜥蜴的行为、体型和颜色特征，发现到本世纪末，生活在南非中部较热地区的蜥蜴可能会减少活动时间。这可能意味着觅食和交配的时间更少，潜在地阻碍了它们的生长和繁殖。变温动物，如两栖动物和爬行动物，特别容易受到气温上升的影响。

预测每个物种对全球变暖的反应是很复杂的——毕竟，每个物种都有自己的进化适应能力，随着世界平均温度的上升，这些适应能力将会改变或中断。然而，很明显，仅靠大自然天生的韧性是不够的。只有减少排放和保护栖息地，人类和野生动物才能与不断变化的环境和谐相处。

总结:进化本身并不能保护动物免受极端气候的影响，比如热浪和严寒。个体动物正在调整它们的行为，以帮助它们在全球变暖中生存。

Jonathan Goldenberg，隆德大学进化生物学博士后研究员

本文基于知识共享许可协议，转载自The Conversation。阅读原文。