對於飼養世界的草來說,氣候變化太快了嗎?

食用草10 21

人們依靠草類作物獲取食物,但是新的研究引起了人們的擔憂,即如果氣候變化太快,草種就不能快速適應以保持同步。

“草種中的栽培作物佔人類消耗卡路里的一半,”亞利桑那大學生態與進化生物學教授約翰維恩斯說。 “例如,小麥,玉米,大米和高粱都是禾本科植物,它們共同佔據了全世界一半以上的耕地。”

“世界上大部分地區都被草覆蓋,所以這不是一種我們希望大規模滅絕的景觀。”

通過236預測的草原植物2070種類過去的生態位變化率和預測的氣候變化率,由Alice Cang和Wiens領導的研究小組發現,未來氣候變化的速度可能會大大超過草的變化能力。利基和生存。

就溫度而言,過去和預計的比率之間的差異經常被發現高達5,000倍。 該研究發表於 生物學快報.

除了對農業和糧食供應的影響之外,天然草原覆蓋了地球陸地面積的四分之一,並且是許多依賴它們的植物和動物物種的棲息地。

“世界上大部分地區都被草覆蓋,所以這不是一種我們希望大規模滅絕的景觀,”Wiens說。

“讓我們說在當地種草的地區,氣候變暖兩度,”Wiens說。 “如果人口能夠在這種變化中倖存下來,那麼它就能夠改變其氣候變化。

“從進化的角度來看,我們發現利基的變化非常緩慢,往往不是很多。 草種的生態位變化率通常只有百萬分之幾度。 但現在,物種可能需要在不到一百年的時間內做出類似的變化。“

發展中國家的農民

當一個物種面臨當地氣候的快速變化時,根據該論文可能會有三種結果:它可以移動到更高的海拔和緯度以保持在其原始的生態位條件下; 轉移其利基以包含新的條件; 或者滅絕。

在發展中國家,由於氣候變化導致當地滅絕或草地減少的後果可能最為嚴重。

“例如,發展中國家的許多自給農民不能簡單地將農作物轉移到氣候更適宜或增加大規模灌溉的新地點,”Wiens說。

為了估計過去的氣候生態位變化率,研究人員為每對密切相關物種的祖先重建了每個氣候變量的祖先值。 然後,他們研究了每個物種當前估計的生態位值與其最近共同祖先的生態位值之間的差異,這給出了每個物種在其進化歷史中經歷的生態位移。

然後,他們將這些利基變化的速度與來自三個預測情景的氣候變化速度進行了比較,這三個預測情景代表了未來變化的最小,最大和中間水平。 溫度變量的利基變化率通常介於每百萬年1和8攝氏度之間,而未來變化率約為每年0.02度,並且約為3,000至20,000倍。

Wiens實驗室先前的研究表明,脊椎動物物種更容易受到氣候變化的影響,預計氣候變化率通常超過100,000倍氣候變化的氣候變化率。 儘管該研究沒有對此進行具體研究,但馴化作物對氣候變化的抵抗力可能低於野生作物,因為幾千年的繁殖迫使它們通過遺傳變異減少的遺傳瓶頸。

“這些不同的證據表明許多物種可能無法靠自己的危險進化。”

Cang,Wiens和合著者Ashley Wilson警告說,由於預測氣候變化對物種和種群影響的固有困難,他們的結果無法直接顯示未來會發生什麼。 例如,在較短的時間段內,利基轉移可能會快得多。 然而,與預測的氣候變化相匹配所需的利基變化量對於許多物種來說可能仍然太多。

其他證據支持這些結論,表明利基轉變可能太慢,無法在氣候變化下拯救當地種群和物種滅絕。 例如,田間試驗表明,當移植到溫暖乾燥的地方時,草原植物物種的個體表現不佳。 此外,許多植物物種已經在其地理範圍最溫暖的部分顯示出局部滅絕。

“這些不同的證據表明,許多物種可能無法自行擺脫危險,”Wiens說。 “考慮到禾本科植物是人類最重要的植物群之一,可能會產生嚴重後果。”

資源: 亞利桑那大學

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