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《Nature | 热和干旱耐受性预测了在气候变化下蜜蜂数量的变化》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-03-31

  • 2024年3月27日，新墨西哥大学的研究人员在Nature 在线发表题为Heat and desiccation tolerances predict bee abundance under climate change的文章。

    气候变化可能对传粉昆虫构成紧迫威胁，并带来严重的生态和经济后果。然而，对于大多数昆虫授粉者物种来说，我们缺乏长期数据和机理证据，而这些数据和证据是识别气候驱动的衰退和预测未来趋势所必需的。

    该研究记录了一个气候变暖和干燥地区的超多样化蜜蜂群落16年来的丰度模式，将蜜蜂的减少与实验测定的耐热和耐干燥性联系起来，并利用气候敏感性模型预测蜜蜂群落的未来。在 665 个蜜蜂种群（物种 × 生态系统组合）中，71%的种群的蜜蜂数量与干旱程度密切相关。最耐高温和干燥的蜜蜂类群随着时间的推移增加最多。根据模型预测，46%的物种数量会减少，并预测以耐旱类群为主的群落会更加均匀，即使蜜蜂的总数量可能保持不变。这种群落重新排序可能会减少授粉服务，因为多样化的蜜蜂群落通常能最大限度地为植物群落授粉。体型较大的蜜蜂在中度至高度干旱条件下也占优势，这表明体型是了解气候驱动的蜜蜂群落变化如何影响授粉的一个重要特征。

    该研究提供了气候变化直接威胁蜜蜂多样性的证据，表明蜜蜂保护工作应考虑到干旱对蜜蜂生理的压力。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07241-2
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相关报告

  • 《生物多样性在适应气候变化中的重要性》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2019-10-31
    • 随着世界气候的不断变化，生物多样性群落可能最有能力适应环境挑战。尽管人们已经充分认识到生物多样性在适应中的重要性，但布朗大学生物学家研究波浪湍流对海洋生物影响的新研究更清楚地说明了为什么生物多样性群落更有可能繁衍生息。 布朗大学生物学研究生，该研究的作者Robert Lamb提到，最近，新闻界对维持生物多样性给予了很多支持，但很少有人能解释为什么这一点如此重要。这项研究有助于揭示多样性真正重要的原因：一个更加多样化的群落更能抵抗迅速变化的环境条件。共同作者布朗生物学教授Jon Witman也补充道，该研究将帮助我们了解在这个气候变化时代，整个海洋群落——而不仅仅是单个组成部分——将如何受到日益加剧的环境压力的影响。这项发表在《生态学》（Ecology）上的研究还强调了生物活动性对其弹性的影响。 布朗大学生物学家在加拉帕戈斯群岛工作，研究波浪运动，进行了水下实验，并利用海洋生物普查评估了波浪湍流对海胆和鱼类摄食藻类的影响。研究人员发现，海胆无法在海浪密集的地区觅食，因此它们更喜欢隐蔽的地方。相反，鱼类在更为动荡的地区占主导地位。与海胆不同的是，许多鱼类具有高度的流动性，它们可以在汹涌的海浪中飞向海底以藻类为食，并在情况变得危险时迅速撤退。 流动性强的觅食者似乎更喜欢动荡的地区，因为这些地区的食物来源特别丰富。这项研究的另一个方面比较了波浪暴露地区和波浪遮蔽地区的藻类生物量，发现波浪湍流会促进藻类的生长，这很可能是因为水的运动促进了营养物质的输送。 最后，研究人员通过分析波浪强度和各种鱼类的觅食能力来模拟生物多样性的影响。换句话说，他们预测了如果不同数量的物种从生态系统中消失，觅食率会下降的程度。他们发现，生物多样性对于快速变化的地区（即中高波照射地区）的生态系统最为重要。 生物多样性极大地提高了这些地区的获取食物率，获取食物至关重要，因为鱼的食物是链式反应中永久维持整个生态系统的第一能源。例如，消耗藻类的刺尾鱼就可以作为食物链上较高动物（如鲨鱼或海狮）的食物来源。鱼还通过减少竞争藻类来帮助珊瑚生长。一个更多样化的群落可能包括具有更大迁徙性和对压力环境条件的耐受性的物种，从而履行这些重要的生态作用。 研究结果在气候变化的背景下特别重要。结果表明，我们必须通过管理渔业和海洋保护区来维持多样化的群落。毫无疑问，多样化和健康的生态系统更能适应将要发生的各种变化。今后，研究团队将继续在加拉帕戈斯群岛上开展工作。他们目前正在进行化学分析，以评估在厄尔尼诺现象期间地表水变暖时鱼类的饮食如何受到影响。在厄尔尼诺现象期间，营养物质沉入海洋深处，使游向近海表面的鱼类的食物减少。 Lamb提到，在大约六个月的时间里，海洋的表面温度上升了约2.5摄氏度，这相当于许多长期气候变化的预测。因此，它为我们提供了一个快速进入未来的窗口，让我们了解这些食物网的实际情况。Lamb预计，这项研究将进一步强调生物多样性的重要性。一个更多样化的群落将更有可能获取各种食物，因此，如果由于温度升高或海洋被酸化或由于其他环境原因而使某一种食物消失，那么将会有其他食物。消耗不同食物资源的物种可能会持续存在。 （刁何煜 编译）
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  • 《Science最新研究揭示鱼类不同生命阶段对气候变化的耐受性有所不同》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
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    • 越来越多的研究正在揭示有机体适应变化气候的过程。对物种生理性的局限性认识可以帮助科学家确定物种是否具有应对气候快速变化的瞬时响应潜力。目前许多研究着眼于鱼类对气候变化的生理耐受性所产生的一些响应。德国不莱梅大学研究人员F.T. Dahlke 通过meta分析，探讨了生命阶段是如何影响物种耐受温度变化的能力。研究结果发表在7月3日的《科学》（Science）期刊上，他们发现，与其他生命阶段相比，胚胎期和成年鱼对温度变化的敏感性更高，因此在评估敏感性时必须考虑这一因素。 物种对气候变化的脆弱性取决于对温度最敏感的生命阶段，但是对于鱼类等主要动物而言，生命周期的瓶颈通常没有被明确定义。通过使用观测、实验和生物种系发育模型数据，研究人员评估了来自所有气候区的694种海洋和淡水鱼种的特定阶段热耐受性指标。研究分析表明，产卵阶段的成年鱼和鱼胚胎始终比幼鱼和非生殖阶段成年鱼具有更窄的耐受范围，并且最容易受到气候变暖的影响。阶段特定热耐受性的顺序与氧限制假说相对应，表明心肺（有氧）能力的个体发育变化与对极端温度的耐受性之间存在机制联系。研究人员提出了生理速率（发育和耗氧量）对温度的依赖性与热耐受范围之间的对数逆相关性，从而反映了热适应中的基本能量平衡。基于最关键生命阶段（产卵阶段和胚胎阶段）的气候预测研究，明确了繁殖温度条件是鱼类生命周期的关键瓶颈。到2100年，根据未来共享社会经济途径（SSP）的发展趋势，可能受水温影响而超过其繁殖耐受限度的物种百分比范围为10％（SSP 1–1.9）至60％（SSP 5–8.5）。因此，努力实现气候目标（SSP 1–1.9），可能会使许多鱼类和依赖健康鱼类种群的人们受益。 （熊萍 编译）
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