英国独立报报道,学者分析了在芝加哥窗杀(撞击建筑物玻璃窗而死亡)、制成标本收藏在菲尔德自然史博物馆的候鸟发现,这些鸟类的体形似乎正在变小。
菲尔德自然史博物馆的鸟类学家威拉德(DavidWillard)自年测量芝加哥死亡鸟类的体形,40年来共测量7万只。从他的卡尺和刻度尺得到的数据显示,几十年来鸟类身体变化的趋势是双脚越来越短、越来越细,翅膀越来越长。他将研究发表于《生态学通讯(EcologyLetters)》期刊。
芝加哥麦考密克广场的窗杀鸟类,标本现收藏在菲尔德自然史博物馆(FieldMuseum)。图片来源:密西根大学新闻稿/FieldMuseum,KarenBean.
体型变化反应气候暖化科学家找出标本一个一个量
威拉德和研究团队表示,这个鸟类体形改变的现象反映了气候变化。作者之一、密西根大学鸟类演化生态学者温格(BenjaminWinger)说:“暂且不论鸟类生活的其他方面,温度上升似乎对许多不同物种有相当一致且普遍的影响。”
这项研究始于威拉德的朋友向他提到,常有鸟类撞上博物馆附近麦考密克广场的玻璃外墙——麦考密克广场是北美最大的会议中心。威拉德说,20年前麦考密克广场减少夜间照明后,鸟类死亡事故减少了大约3/4。最近麦考密克广场还在其中一个地下停车场上方营造鸟类栖地。
威拉德说,他开始搜集鸟类标本并保存于博物馆时,并没有想到气候变化这件事。他测量了鸟类的喙长、跗跖长、体重和自然翼长度等标准的鸟类形质测量项目,主要是想研究季节性趋势。
-年间,由密西根大学主导的大型研究计划测量了7万多件鸟类标本。图片来源:密西根大学新闻稿/RogerHart/UniversityofMichiganPhotography.
菲尔德自然史博物馆鸟类学家威拉德(DavidWillard)测量鸟类标本的手写笔记。图片来源:密西根大学新闻稿/FieldMuseum,KateGolembiewski.
后来其他博物馆工作人员和志工团体“芝加哥鸟类窗杀监测”也加入工作行列。该团体还会照护撞窗户受伤的鸟类,只将死亡的鸟类捐赠给博物馆。
到年,威拉德记录了超过7万只鸟类、52个物种的测量资料。未参与研究的澳洲麦格理大学(MacquarieUniversity)生态学家格里菲斯(SimonGriffith)说,一位科学家能单独对如此庞大的馆藏进行测量,着实令人惊叹。
7万多件标本测量的工作,全由威拉德一手包办。图片来源:密西根大学新闻稿/FieldMuseum,JohnWeinstein.
“这能减少资料集中的噪声。”与过去其他探讨气候变化影响鸟类体形的研究相比,他的研究方法和地理位置标准化得更理想。
常见鸟种的变化:体重下降、跗跖长缩短、翼长增加
大部分的标本属于15种常见鸟类,包括沼泽带鵐和暗眼灯草鵐。但也有少数不容易看到的鸟类,如一只北美黄秧鸡,是一种罕见的湿地鸟类。威拉德说,他发现伊利诺伊州第一笔布氏雀鵐的纪录,这种鸟主要分布于美国西部。
从年到年,这些鸟类的平均体重下降了2.6%,跗跖长缩短了2.4%。同时翼长增加了1.3%。
威拉德说:“肉眼是看不到这些变化的,”但是透过如此庞大、涵盖各种鸟类的样本,可看出这种趋势真实且普遍。温格说,目前尚不清楚这些变化是否不利于鸟类。他说:“我们还不知道这些变化的生物学意义。”
研究:夏天气温升高是鸟类体形变小的最强预测指标
但格里菲斯将这些资料与其他鸟类的大范围变化趋势进行了比较,如最近一项研究报告称,年以来,北美鸟类的数量减少了29%。
常见鸟类沼泽带鵐。照片来源:JohnSutton(CCBY-NC-ND2.0)
常见鸟类暗眼灯草鵐。照片来源:BeckyMatsubara(CCBY2.0)
研究作者检视了降水、植被和其他可能影响鸟类体形大小的因素,确定夏季气温升高是鸟类体形变小的最强预测指标。“温度回暖的几年间鸟类的体形变小,气温稍低的几年间体形又有所增加。因此,我们认为温度是非常重要的因素。”温格说。
体形较小的动物表面积与体积比的比值较高,热从身体散失的速度较快。温格说,温度升高可能会形成不适合鸟类生存的逆境,导致体形变小而避免热散失太快。
7万多件鸟类标本的一小部分。图片来源:密西根大学新闻稿/FieldMuseum,BenMarks
繁殖季遇“热逆境”高温使鸟类子代体型变小
格里菲斯提出了另一种可能性:他在实验室和野外对斑胸草雀和家麻雀进行研究的结果显示,繁殖季节的高温会使鸟类子代的体形变小。他说,当幼鸟面临热逆境时,就不会长得太大。
科学家说,翅膀变长是出乎意料的结果。飞行是脊椎动物最耗能量的移动方式。作者认为,翅膀的变化可以帮助鸟类补充能量。温格说:“翅膀更长、更尖的鸟飞行时或许能更有效率地使用能量。”
现已退休的威拉德表示,他打算继续测量鸟类直到再也量不动。博物馆的储藏室里此刻有只鸟类标本在等他测量。他对记者表示:“采访结束后我要再量几只。”
威拉德表示,退休后还要继续测量鸟类直到再也量不动。图片来源:(c)FieldMuseum,GregMerce