研究发现：全球降水模式是动物多样性的驱动因素

犹他州立大学的一个研究小组获得了一系列庞大的全球性气候数据和一种新颖的战略,他们找出了几个因素来帮助回答一个基本的生态问题:动物吃什么(以及它与气候的相互作用)会如何塑造地球的多样性。学分:维基媒体

　　自从比格尔号和查尔斯·达尔文来到加拉帕戈斯,去见一个命运大家庭的雀,生态学家一直在努力理解一个特别令人困惑的问题:为什么地球上某些地方的物种如此之多,而另一些地方却如此稀缺?究竟是什么因素推动了动物的多样性?

　　昆尼自然资源学院流域科学系和生态中心的一个研究小组获得了一系列庞大的全球性气候数据和一个新颖的战略,他们找出了几个因素来帮助回答这个根本性的生态问题。他们发现动物吃的东西(以及它们与气候的相互作用)塑造了地球的多样性。

　　我们的工作是最近发表在杂志上生态字母.

　　流域科学系和生态中心研究报告的作者特丽莎·阿特伍德说:"历史上研究地球纬度梯度之间物种分布的研究忽视了营养生态学的作用--动物吃什么会对发现它们的地方产生影响。""这项新研究表明,食肉动物、杂食动物和食草动物并不是随机分布在全球各地的。在我们找到这些动物的地方有一些图案。"

　　某些地方有大量令人意想不到的食肉动物--非洲、欧洲和格陵兰的部分地区。草食动物在较凉爽的地区很常见,杂食动物在温暖的地方更占主导地位。形成这些格局的两个关键因素是降水和植物生长。

　　阿特伍德说,不同时期的降水模式在决定不同哺乳动物群体在哪里生长方面起着重要作用。降雨量随季节变化的地理区域,其哺乳动物多样性最高。

　　"记住,我们并不是在谈论总降雨量,"研究的主要作者杰龙·阿金斯说。"如果你想象一下全世界的生态系统在降水量和季节性的尺度,犹他州和亚马逊雨林的某些地方就会以低变异性的水平下降--它们全年的降水量都很稳定。其他地区,比如南加州,有很高的变异性,在12月至3月期间,年降雨量的75%左右。"

　　但是最佳地点他说,对于食肉动物和食草动物来说,它们处于两个极端之间的中间地带。像马达加斯加这样的地方降水模式在雨季和旱季(每六个月)之间有相同的划分,有理想的生态鸡尾酒来促进这两个群体的条件。在气候非常稳定的地方,杂食动物的多样性趋于繁荣。

　　这项工作发现的与哺乳动物多样性有关的第二个重要因素是衡量一个地区植物生长的数量,即"初级生产力总量"。"

　　"吃植物的动物从植物生长中获益是直觉的,"阿德金斯说。

　　但这项研究显示,实际上,这一措施对食肉动物的影响最大。…密切的关系在捕食者和植物生长之间突出了植物在整个食物链结构完整性的重要性。

　　"令人惊讶的是,这个因素对食肉动物来说比杂食动物和食草动物更为重要,"阿特伍德说。"为什么这仍然是一个谜。"

　　虽然进化过程最终导致物种的差异,气候条件研究表明,能影响相关因素--进化变化率、灭绝率和动物的传播率--影响物种和基于遗传的丰富度。

　　由于生境丧失和气候变化,世界各地许多生态系统的动物多样性正在迅速下降。这对生态系统产生了负面影响。预测如何气候变化他说,将会破坏动物系统的发展是极其重要的,这项研究是更好地管理世界各地动物未来环境的第一步。

　　"动物多样性可以作为生态系统稳定性的警报系统,"亚特伍德说。"确定有助于推动丰富模式的生态机制,为更好地管理和预测未来气候下的多样性将如何变化提供了洞见。"

　　除了阿德金斯和阿特伍德,这项研究还包括目前或以前与流域科学系和生态中心有联系的七名作者:埃德汉米尔、乌马法鲁克阿卜杜勒瓦哈卜、约翰德拉帕、马歇尔沃尔夫、凯瑟琳麦克卢雷、阿德里安冈萨雷斯奥尔蒂斯和艾米丽查维斯。

　　更多信息:环境变量推动哺乳动物营养多样性的空间模式,生态字母(2023).