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在《爱丽丝漫游奇境》中，爱丽丝喝了一种神奇的药水，身体立刻就缩小了。虽然现实中并没有这种药水，但体型缩小的事情却正在发生。有报道说，在动物王国，从鱼类到两栖类、爬虫类、鸟类和哺乳类，体型都在变小。 譬如，北极熊是当今最大的陆生食肉动物。雄性北极熊一般体重400千克，少数能达600千克。但在过去的20年里，它们已经不再长那么大了。东南亚婆罗洲的一种红肚皮青蛙，一般人很难注意到它，因为它仅有20毫米长。如今它更难被注意到了，因为它也在变小。 大的变小，小的变得更小，这一现象正引起生物学家的高度关注，因为动物体型的变化，会牵涉觅食、逃避敌害、寻找配偶等一系列行为的改变，从而影响到整个地球生物圈。那么，为什么会发生这一变化?这一趋势会持续吗?会不会有一天，“骆驼也能穿过针眼”呢? >>>> 体型小，散热快 <<<< 问题的答案涉及德国动物学家克里斯廷·伯格曼的一项发现。1847年他发现，在哺乳类和鸟类的近亲物种中，生活在较冷地区的一般体型较大。比如同样是虎，东北虎就比华南虎大。伯格曼解释，这个现象与动物的表面积和体积有关。因动物身体产热与体积成正比，而散热却只与表面积成正比，这样，动物体型越小，表面积与体积之比就越大，散热就越快，寒冷时就越不容易保持体温。生活在较暖地区的动物，需要更快地散热，所以体型需要小些，而生活在寒冷地带的动物，需要保持体温，所以体型需要大些。这后来被称为“伯格曼法则”。 不过不要误会，伯格曼法则并不意味着大型动物就不能在炎热的环境中生存了。事实上，最大的陆生动物非洲象就生活在炎热的赤道地区。这是因为，即使非常大型的动物，也能在漫长的进化过程中，找到处理身体散热问题的办法。比如非洲象就是通过减少活动，不停洗凉水澡，不停用大耳朵扇身体等一系列措施来给身体降温的。伯格曼法则只是说，局限于同一类物种，一般来说(也有很多例外)，体型小的在炎热环境下更易生存。 伯格曼法则的一个自然推论就是：当全球气候变暖的时候，固定生活于一个地区的动物们就会倾向于长得更小。所以变暖的气候，就相当于让动物们缩小的神奇药水。 >>>> 气温升高，动物变小 <<<< 这一变化在苏格兰野生绵羊身上确实发生了。现在苏格兰地区冬天气候越来越暖了，导致野生绵羊的平均体型下降。 许多鸟类的身体也在缩小。例如，生态学家拿8种澳大利亚小型鸟类与博物馆里1950年前后采集的同类型标本比较，发现有4种体型下降了。这些鸟都是留鸟，不会迁徙，它们对气候变暖做出的反应是缩小体型。 不过这种变化都很小，在苏格兰野生绵羊的例子中，体型大约只缩小了0.5%。这点变化看起来微不足道，但考虑到全球气温迄今升高还不到1℃，而且野生动物还没有足够的时间对此做出反应。如果气温升高得多一些，时间跨度长一些，那会怎样呢? 要回答这一问题，我们还得求助于历史。与今天的气候变暖最相近的是5600万年前一段叫古新世-始新世的高温期，那时全球气温升高了5～10℃，后来才缓慢降下来(当然这个升温过程持续了数万年，而不是短短几百年)。在这一时期，许多哺乳动物的体型都缩小了，等气温下降之后才得以恢复，甚至变得更大。比如，生活在今天美国怀俄明州盆地里的几种野马，那时的体型只有现在的猫那般大。比升温前缩小了30%，待到降温之后，体型不仅得到了复原，还比没有缩小前大了近70%。 >>>> 冷血动物面临的特殊挑战 <<<< 改变体型的不仅仅是温血的脊椎动物。在美国怀俄明州的同一个地区，科学家发现生活在土壤中的无脊椎动物体型也缩小了。这些无脊椎动物虽没留下骨骼化石，但留下的活动痕迹化石表明，在气温高的时期，它们挖的地洞平均尺寸缩小了近30%～50%。 对于冷血动物，包括无脊椎动物，更暖的气候还会带来一些特殊的挑战。 首先，当气候变暖，它们的生理机能发育会比以前快，比如性成熟就早一些，所以冷血动物会更快地进入成年。这就像人类中的侏儒，身体的生长速度跟不上生理机能的发育速度，即体型还没长大，就已经成年定型了，所以体型缩小了。 其次是新陈代谢带来的问题。冷血动物的新陈代谢速度严重依赖于环境的温度，这看起来是个优势，温度高可以让它们更加活跃，但也有重大缺陷。新陈代谢更快意味着要消耗更多的能量，它们必须吃得更多。但当天气变热，它们不得不花更多的时间躲在阴凉处，以免身体过热，花在觅食上的时间反而少了。所以，在这种情况下，体型就会变小。这可以解释为何一些两栖类和爬虫类一直在缩小。 鱼也将变小。它们面临双重晦气：水温的上升将加速它们的新陈代谢，这需要更多的氧气，但在温度更高的水里，氧气的溶解度反而下降了。结果，它们不得不缩小体型来减少氧气的消耗。 >>>> 人类的责任 <<<< 在人类活跃的今天，体型变化只是野生动物面临的众多挑战之一。人类不仅正在让全球气候变暖，我们还通过一系列活动，加重了它们的灾难。比如通过对野生资源的过度开发，破坏动物的栖居地和习性，造成许多动物濒临灭绝。在现有的种群中，有时动物好不容易产生出一些有益的突变，——这些突变可能正是为了更好地应付气候变化进化而来的——还来不及扩散到整个种群，就随着突变拥有者被人类捕杀而消失了。这就大大地降低了动物通过快速进化来适应气候变化的能力。 作为地球生态系统中的一环，在这些变化中，人类当然也难置身事外。我们最终将遭受大自然的惩罚。别的且不说，一个现在就可预见的后果是，随着鱼类体型缩小，未来海产品将大幅度减产。如果我们所赖以生存的别的生态系统也产生类似的“骚动”，那么潜在的食品危机就会更严重。也许，像北极熊一样，人类最终也将不得不勒紧裤带，通过缩小体型来适应生存。 >>>> 全球变暖，飓风肆虐 <<<< 近些年，飓风的数量有明显增多的趋势。之前，科学家普遍认为，飓风的形成受水温的影响，因为较高的水温会导致水汽上升，再在地球自转的影响下，气流偏转而形成飓风。但是水温这个影响条件到底有多大，科学家以前心里没有谱。 不久前，华盛顿乔治·梅森大学的物理学家把有关飓风的资料，从1960年到2007年间的数据进行综合，并结合数学方法分析，最后得出了飓风数量与水温之间的一个公式，这个公式表明，飓风出现的数量与水温升高量的3.5次方成正比! 这意味着，如果因全球变暖，水温升高2℃的话，飓风出现次数会增多11倍!近些年，海洋水温确实升高了，而飓风也明显增多，这些数据也基本符合那个公式。 由此可见，人类还真得注意全球变暖的问题，它带来的不仅仅是海洋水域扩大，吞噬陆地的问题，还会导致飓风肆虐。 >>>> 体型小的麻烦 <<<< 虽然，气候变暖造成的一般趋势是动物体型缩小，但有时情况比较复杂。气温上升并非永远青睐那些体型较小的动物。近年来各地时有报道，大量小鸟和蝙蝠在酷热中死去的事件。原因是，体型较小的动物尽管散热更快，但散失水分也更快。如果高温再加上缺水，一些小鸟会在不到2小时内脱水而死，哪怕它们在阴凉处静止不动也难逃厄运。所以，尽管更高的气温一般来说青睐更小的体型，但如果水资源稀缺，自然选择又转而青睐体型大的动物了。 而且，“小家碧玉”型在其他方面也会带来一系列问题。比如，越小的个体，能幸存的后代就越少，这是因为它们的幼崽太脆弱，容易灭绝。此外，越小的动物捕食越困难，逃生能力也越差。 |
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