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Nov. 29 2021

親愛的,氣候變遷把亞馬遜的鳥兒縮小了!

  • 歌鷦鷯(musician wren)以其獨特的聲音知名,是亞馬遜雨林中受到氣候變遷影響的諸多定居性鳥類之一。學者分析了從1979到2019年、長達40年間77種鳥類的變化。在那段期間中,該地區的平均溫度上升、降水則減少了。PHOTOGRAPH COURTESY PHILIP STOUFFER, LSU

    歌鷦鷯(musician wren)以其獨特的聲音知名,是亞馬遜雨林中受到氣候變遷影響的諸多定居性鳥類之一。學者分析了從1979到2019年、長達40年間77種鳥類的變化。在那段期間中,該地區的平均溫度上升、降水則減少了。PHOTOGRAPH COURTESY PHILIP STOUFFER, LSU

  • 白冠侏儒鳥(white-crowned manakin)是這項研究中的非遷徙性鳥類之一。幾乎有半數的鳥種,都是從1980年就開始出現體重減輕的狀況,部分可能是因為小一點的鳥類比較容易保持涼爽。能找到的食物變少了,可能也是原因之一。PHOTOGRAPH COURTESY CAMERON RUTT, LSU

    白冠侏儒鳥(white-crowned manakin)是這項研究中的非遷徙性鳥類之一。幾乎有半數的鳥種,都是從1980年就開始出現體重減輕的狀況,部分可能是因為小一點的鳥類比較容易保持涼爽。能找到的食物變少了,可能也是原因之一。PHOTOGRAPH COURTESY CAMERON RUTT, LSU

  • 一位研究人員檢視棕頂蟻鶇(rufous-capped antthrush)的翅膀。在這項研究所調查的鳥類中,有三分之一從1980以來就長出了更長的翅膀。關於翅膀變長,有一種解釋是說可以讓鳥更容易滑翔,降低飛行需要的能量。PHOTOGRAPHY COURTESY VITEK JIRINEC, LSU

    一位研究人員檢視棕頂蟻鶇(rufous-capped antthrush)的翅膀。在這項研究所調查的鳥類中,有三分之一從1980以來就長出了更長的翅膀。關於翅膀變長,有一種解釋是說可以讓鳥更容易滑翔,降低飛行需要的能量。PHOTOGRAPHY COURTESY VITEK JIRINEC, LSU

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數十年的數據顯示,熱帶鳥類演化出了更長的翅膀和更小的身體。

歌鷦鷯(musician wren)以其獨特的聲音知名,是亞馬遜雨林中受到氣候變遷影響的諸多定居性鳥類之一。學者分析了從1979到2019年、長達40年間77種鳥類的變化。在那段期間中,該地區的平均溫度上升、降水則減少了。PHOTOGRAPH COURTESY PHILIP STOUFFER, LSU

歌鷦鷯(musician wren)以其獨特的聲音知名,是亞馬遜雨林中受到氣候變遷影響的諸多定居性鳥類之一。學者分析了從1979到2019年、長達40年間77種鳥類的變化。在那段期間中,該地區的平均溫度上升、降水則減少了。PHOTOGRAPH COURTESY PHILIP STOUFFER, LSU

亞馬遜雨林就跟大部分人想像的一樣原始,但就算是在那裡,氣候變化的影響也已經顯現。現在,研究指出,該地區最環境最敏感的幾種鳥類已開始演化出因應暖化的生理特徵。

先前的研究發現,在未受干擾的亞馬遜地區(全世界最大的雨林),有些鳥類的數量減少,可能是跟氣候變遷有關。這項新研究檢視了40年的鳥種資料,發現隨著亞馬遜的乾季變得更熱、更乾,有些鳥類的身體也出現了變化。

白冠侏儒鳥(white-crowned manakin)是這項研究中的非遷徙性鳥類之一。幾乎有半數的鳥種,都是從1980年就開始出現體重減輕的狀況,部分可能是因為小一點的鳥類比較容易保持涼爽。能找到的食物變少了,可能也是原因之一。PHOTOGRAPH COURTESY CAMERON RUTT, LSU

白冠侏儒鳥(white-crowned manakin)是這項研究中的非遷徙性鳥類之一。幾乎有半數的鳥種,都是從1980年就開始出現體重減輕的狀況,部分可能是因為小一點的鳥類比較容易保持涼爽。能找到的食物變少了,可能也是原因之一。PHOTOGRAPH COURTESY CAMERON RUTT, LSU

鳥類通常被視為哨兵物種(sentinel species)──意思是說牠們能指出一個生態系的整體健康狀態──所以科學家對牠們如何因應氣候變遷特別有興趣。但大體而言,看到的並不是好消息。舉例來說,由美國奧杜邦協會在2019年發布的報告,就發現如果暖化仍維持目前趨勢的話,到了2100年,北美將會有超過三分之二的鳥種變成易危狀態,或是絕滅。

為了這項新研究,學者蒐集了關於亞馬遜定居性鳥類到目前為止最大的資料集(dataset),代表了77種非遷徙性鳥類,時間橫跨40年,從1979到2019年。他們發表在11月12日的《科學進展》(Science Advances)期刊上的報告指出,有36個鳥種都喪失了相當的體重,從1980年以來,每十年就減少高達2%的體重。同時,所有鳥種的平均身體質量都有些減少,有三分之一則是翅膀變得更長。

在研究期間,該地區的平均溫度上升,而降水減少。雨季時溫度上升了攝氏1度,乾季時的溫度則上升了攝氏1.65度。降水量在雨季增加了13%,但在乾季則減少了15%,使氣候在整體上變得更熱、更乾。

這些氣候上的變化和鳥類體型的改變有重疊,學者說,氣候變得更加乾燥,也能解釋這些改變。

「這是根據40年的資料所作出的絕佳珍貴研究,在熱帶地區差不多是前所未聞。」國家地理探險家、攝影師,也是鹽湖城猶他大學生物科學院的鳥類學家卡根.瑟卡修格魯(Cagan Sekercioglu)透過電郵表示。

因為這項研究的「長時間連續性和大規模的樣本量,作者群得以展示氣候變遷對定居性熱帶鳥類在形態方面的影響。」並未參與這項研究的瑟卡修格魯說。

從戰鬥機變成滑翔機

學者聚焦研究不遷徙的鳥類,這樣就能排除其他可能造成具體改變的因素,像是接觸到不同的棲地之類。這項研究中的鳥類一輩子都生活在未受干擾的雨林下層,就在樹冠底下,所以棲地的劣化也不會有影響。

所以為什麼鳥類會演化出較小的身體和較長的翅膀呢?

學者自己也不太確定翅膀長度的改變能給鳥兒帶來什麼好處,但體型小的鳥類可能比較容易保持涼爽。大體上來說,體型較小的動物,體表面積比例相對高,所以比大型動物散熱更快。天氣變得比較乾燥時,像是果實或昆蟲之類的食物變少,也可能導致體型變小。

拿來跟飛機作個比較,或許就能解釋鳥兒的翅膀為什麼會變長,加州藍湖整體生態研究中心(Integral Ecology Research Center)的生態學家、也是這項研究的主持人,生態學家維特克.傑里內克(Vitek Jirinec)說。

「想像一架戰鬥機,」傑里內克說:「〔它們機翼短、重量輕,〕要飛得很快才能維持在空中,因此很耗能量。」他說,而「滑翔機幾乎不需要任何動力就能維持在空中,因為滑翔機的機翼長、重量輕。」

瑟卡修格魯覺得對翅膀長度的影響蠻令人意外的,他也指出,這其實強調了需要在其他熱帶地區進行更多研究,才能了解為什麼定居性鳥類對氣候變遷的反應是讓翅膀變得更長、又是如何辦到的。

一位研究人員檢視棕頂蟻鶇(rufous-capped antthrush)的翅膀。在這項研究所調查的鳥類中,有三分之一從1980以來就長出了更長的翅膀。關於翅膀變長,有一種解釋是說可以讓鳥更容易滑翔,降低飛行需要的能量。PHOTOGRAPHY COURTESY VITEK JIRINEC, LSU

一位研究人員檢視棕頂蟻鶇(rufous-capped antthrush)的翅膀。在這項研究所調查的鳥類中,有三分之一從1980以來就長出了更長的翅膀。關於翅膀變長,有一種解釋是說可以讓鳥更容易滑翔,降低飛行需要的能量。PHOTOGRAPHY COURTESY VITEK JIRINEC, LSU

這項結果也呼應了2020年10月發表於《生物學通訊》(Ecology Letters)期刊上一篇關於生活在靠近地面跟地棲性的雨林鳥類的發現,該研究是由位於巴頓魯治的路易斯安那大學的鳥類生態學家菲利浦.史道佛(Philip Stouffer)主持,他從1991年以來就在研究亞馬遜地區的鳥類。

史道佛和研究團隊的大多數人都是史密森尼學會「破碎森林生物動態研究計畫」(Biological Dynamics of Forest Fragments Project)的參與者,該計畫研究的是雨林環境的破碎化。2008年,史道佛和學生注意到,他們看到的鳥類跟前幾年在蒐集資訊時看到的鳥類不一樣了。他們決定開始蒐集和1980年代時蒐集的同類型資訊,以便比較溫度、降水和鳥類族群在這段時間中的數據。

傑里內克和同事們所做的研究,「是少數針對氣候變遷對熱帶定居性鳥類的影響的研究之一。」瑟卡修格魯說。

「因為全球大部分鳥類學家和研究贊助都在已開發國家,而那些國家大多位於溫帶地區,對於熱帶定居性鳥類的研究就少了很多,而真正占全世界鳥類絕大多數的,其實就是這一類的鳥。」瑟卡修格魯說。

瑟卡修格魯和同事,鹽湖城猶他自然史博物館的研究館長暨保育生物學家比爾‧紐馬克(Bill Newmark)在少數幾個針對熱帶鳥類的其他長期研究之中,檢視了相當於30年跨度的22種鳥類資料,發現隨著溫度上升,族群成長就會降低。

森林下層的其他故事

大部分人可能以為艷麗的金剛鸚鵡和其他色彩繽紛的鳥類就是雨林鳥類的代表,但其實雨林中大多都是「頗沒有特色、羽色灰褐的蟻八色鶇、蟻鶇、蟻鳥和硬尾雀。」傑里內克說。這些鳥才是「未受干擾的亞馬遜地區的真正象徵,因為牠們對森林的擾動非常敏感。」

像是蟻鶇,「看起來就像在踩高蹺的蛋。」他說,而歌鷦鷯就像是顆大地色系的嬌小馬勃菌(puffball),擁有令人難忘的豐富歌聲,牠們也都是在這幾個世代間翅膀變長而身體變小的鳥種之一。

對那些不知道敏感的小小宅宅鳥兒身上的小小改變到底有什麼重要的人,傑里內克指出,我們的所作所為會造成什麼後果,我們未必看得到──像是改變了半個世界以外的動物的大小與體型。

「我們認為亞馬遜地區是陸域生物多樣性的象徵、是神祕的地方,充滿了生命、未經人類染指,沒有森林砍伐,」傑里內克說:「但看來並非如此、未必就是這樣。」

延伸閱讀:有許多鳥兒在COVID-19封城期間飛進了城市,這究竟是好還是壞? / 最新研究發現:瀕危加州兀鷲竟能「處女產子」

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