您是否想知道地球上生命的最佳溫度？對於人類來說，20°C 是舒適的。任何溫暖和我們 工作效率較低 因為釋放熱量需要能量。
我們知道許多物種可以生活在比人類低得多或高得多的溫度下。但我們的 系統評價 已發表的研究發現，生活在空氣和水中的動物、植物和微生物的溫度範圍在 20°C 時重疊。這可能是巧合嗎？
對於所有物種來說，與溫度的關係都是不對稱的鐘形曲線。這意味著生物過程 隨溫度增加，達到最大值，然後在變得太熱時迅速下降。
最近，紐西蘭的一個研究小組注意到海洋物種的數量 沒有在赤道達到峰值，正如通常假設的那樣。相反，這個數字有所下降，並在亞熱帶地區達到頂峰。
後續 研究 研究表明，自大約 20,000 年前的最後一個冰河時期以來，這種下降一直在加深。由於全球海洋變暖，它的加深速度更快。
當物種數量與年平均氣溫作圖時，發現下降幅度超過 20°C。第二個巧合？
生物過程和生物多樣性
塔斯馬尼亞的研究 模擬成長率 對微生物和多細胞生物進行了研究，發現其生物過程最穩定的溫度也是 20°C。
這個「科克雷模型」建立在 其他研究 顯示20°C是生物分子最穩定的溫度。第三個巧合？
我們與來自加拿大、蘇格蘭、德國、香港和台灣的同事合作，尋找溫度影響生命的一般模式。令我們驚訝的是，我們不斷發現，事實上，20°C 是許多生物多樣性指標的關鍵溫度，而不僅僅是海洋物種。
例子表明，氣溫高於 20°C 左右會導致各種關鍵指標下降：
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海洋和淡水物種對低氧的耐受性
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海洋中上層（開放水域生活）和底棲（海底生活）藻類生產力和魚類對餌料的捕食率
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全球中上層魚類、浮游生物、底棲無脊椎動物和軟體動物化石物種豐富度
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和遺傳多樣性。
當溫度超過 20°C 時，化石記錄中的滅絕也會增加。
物種豐富度增加
在全球範圍內，珊瑚礁魚類和無脊椎動物的生存溫度範圍是地理分佈集中在 20°C 的物種中最窄的。在微生物中也可以看到同樣的效果。
雖然許多物種已經進化到可以在較溫暖和較冷的溫度下生存，但大多數物種可以在 20°C 的溫度下生存。此外，化石記錄中的滅絕——包括海綿、燈殼、軟體動物、海墊（苔蘚蟲）、海星和海膽、蠕蟲和甲殼類動物－在 20°C 時含量較低。
隨著物種進化到能夠在高於或低於 20°C 的溫度下生存，它們的熱生態位變得更廣泛。這意味著大多數動物即使居住在更熱或更冷的地方，仍然可以在 20°C 的溫度下生存。
Corkrey 數學模型預測，在 20°C 時，熱寬度應最小化，生物過程最穩定、最高效。反過來，這應該可以最大限度地提高從細菌到多細胞動植物等生命各個領域的物種豐富度。因此，該模型為這種「20°C 效應」提供了理論解釋。
預測氣候變遷的影響
生命似乎集中在 20°C 左右，這意味著熱帶物種適應更高溫度的能力受到了根本性的限制。
只要物種能夠改變其活動範圍以適應全球暖化，20°C 效應就意味著局部物種豐富度將增加，年平均可達 20°C。超過這個限度，財富就會下降。
這意味著許多可以透過改變地理分佈來適應全球暖化的海洋物種不太可能因氣候變遷而滅絕。
然而，由於城市、農業和其他人類基礎設施改變了景觀，陸地物種可能無法如此輕易地改變其地理分佈。
20°C效應是上述現象最簡單的解釋，包括：物種豐富度和遺傳多樣性隨溫度變化的趨勢；化石記錄中的滅絕率；生物生產力；最佳成長率；和海洋捕食率。
儘管多細胞物種很複雜，但值得注意的是，細胞層面的溫度效率反映在生物多樣性的其他方面。
20°C 對於細胞過程至關重要且節能的確切原因可能是由於與細胞相關的水的分子特性。這些特性也可能是為什麼 ~42°C 對大多數物種來說似乎是絕對限制的原因。
對這種 20°C 效應的更多認識可能會帶來關於溫度如何控制生態系統過程、物種豐度和分佈以及生命進化的新見解。
馬克·約翰·科斯特洛，生物科學與水產養殖學院教授， 諾德大學 和 羅斯·科克雷，生物統計學兼任資深研究員， 塔斯馬尼亞大學
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“第六次滅絕：一部不自然的歷史”
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