论文部分内容阅读
在这个日趋变暖的世界里,热带海洋中的食草动物肯定会面临更加有限的食物来源。根据一项新研究,随着海洋温度的上升,食草动物赖以生存的类似植物的微型有机物将离开热带地区,朝极地迁移。研究论文的作者估计,到2100年,多达1/3的热带浮游植物会被赶出热带地区。
洛杉矶南加州大学的海洋生物学家大卫-哈钦斯说:“浮游植物在好几种化学循环和养分循环中起着关键作用,包括从大气中吸收二氧化碳,要么使二氧化碳在食物链中循环,要么把二氧化碳隔离在深海之中。”哈钦斯并没有参与这项研究,但他还是指出:“如果没有浮游植物,海洋中就没有鱼类和哺乳类动物了。”
然而,研究论文的合作者科林·克雷默说:“尽管浮游植物在海洋生态系统中起着最重要的作用,但是科学家还不了解它们在海洋中的分布情况,也不清楚为了应对日益增加的温度它们会发生怎样的变化。”克雷默在位于希科里角的密歇根州立大学凯洛格生物学站攻读理论生物学研究生。
为了了解这些情况,克雷默及同事搜集了以前公开发表的一些资料,这些资料与130余个浮游植物物种如何应对正在改变的温度有关。对于每一个物种,研究人员估算了其最快的生长速度、生长所需的最佳温度以及适于生长的温度范围。
研究人员发现,当温度比生活海域的年平均温度高的时候,极地和温带地区的浮游植物会处于最佳生长状态。研究人员设计模型时特意仅考虑温度的影响,而抛开如养分利用等其他因素。然而,研究人员不久前在《科学》杂志在线版上报道说:“研究小组发现,热带浮游植物物种在目前海洋温度或低于目前海洋温度时会处于最佳生长状态。”研究人员说,这种差别表明,比起那些温带和极地物种,热带浮游植物物种可能更加容易遭受海洋温度上升的伤害。
不过,关于热带浮游植物物种缺乏对抗变暖的缓冲机制的原因,目前研究人员还不清楚。哈钦斯推测,热带浮游植物可能对已经发生的变暖适应速度不够快。但是,浮游植物物种对变暖的适应速度到底有多快,仍然是个有争议的问题。
接下来,克雷默及其同事想确切了解的是:在未来变暖的情况下,浮游植物的分布会发生什么样的改变。将数据输入一个物种分布模型中之后,他们发现浮游植物的分布范围朝着极地方向转移,这表明随着水温的升高热带物种可能会挤进较小的范围内,或者全然消失。
“当然,我们认识到温度并不是影响浮游植物的唯一因素。”研究论文的合作者姆里杜尔·托马斯说。托马斯也是密歇根州立大学的研究生,研究方向为浮游植物生态学。然而,他还指出:既然这一研究已经为浮游植物的分布设定了可能的界限,其他的环境因素只能为物种分布范围的精确定位提供帮助。
然而也不完全是坏消息。研究论文的作者指出,谁也说不准浮游植物对于正在变化的温度的适应速度到底有多快。克雷默想计算出这种适应速度。
“研究工作做得很出色!他们想到了温度变化对于浮游植物意味着什么。”哈钦斯接着说。但他表示,他对了解多重因素(包括温度因素在内)对浮游植物的影响更感兴趣。
“每一次研究不止一种环境因素带来的影响,那是极为困难的。”新西兰达尼丁市奥塔哥大学的生物地球化学家菲利普·博伊德说。博伊德没有参与这项研究,但他赞同这一点:该领域的研究需要考虑多重环境因素是如何相互作用的,以及这种相互作用对于浮游植物的未来意味着什么。
洛杉矶南加州大学的海洋生物学家大卫-哈钦斯说:“浮游植物在好几种化学循环和养分循环中起着关键作用,包括从大气中吸收二氧化碳,要么使二氧化碳在食物链中循环,要么把二氧化碳隔离在深海之中。”哈钦斯并没有参与这项研究,但他还是指出:“如果没有浮游植物,海洋中就没有鱼类和哺乳类动物了。”
然而,研究论文的合作者科林·克雷默说:“尽管浮游植物在海洋生态系统中起着最重要的作用,但是科学家还不了解它们在海洋中的分布情况,也不清楚为了应对日益增加的温度它们会发生怎样的变化。”克雷默在位于希科里角的密歇根州立大学凯洛格生物学站攻读理论生物学研究生。
为了了解这些情况,克雷默及同事搜集了以前公开发表的一些资料,这些资料与130余个浮游植物物种如何应对正在改变的温度有关。对于每一个物种,研究人员估算了其最快的生长速度、生长所需的最佳温度以及适于生长的温度范围。
研究人员发现,当温度比生活海域的年平均温度高的时候,极地和温带地区的浮游植物会处于最佳生长状态。研究人员设计模型时特意仅考虑温度的影响,而抛开如养分利用等其他因素。然而,研究人员不久前在《科学》杂志在线版上报道说:“研究小组发现,热带浮游植物物种在目前海洋温度或低于目前海洋温度时会处于最佳生长状态。”研究人员说,这种差别表明,比起那些温带和极地物种,热带浮游植物物种可能更加容易遭受海洋温度上升的伤害。
不过,关于热带浮游植物物种缺乏对抗变暖的缓冲机制的原因,目前研究人员还不清楚。哈钦斯推测,热带浮游植物可能对已经发生的变暖适应速度不够快。但是,浮游植物物种对变暖的适应速度到底有多快,仍然是个有争议的问题。
接下来,克雷默及其同事想确切了解的是:在未来变暖的情况下,浮游植物的分布会发生什么样的改变。将数据输入一个物种分布模型中之后,他们发现浮游植物的分布范围朝着极地方向转移,这表明随着水温的升高热带物种可能会挤进较小的范围内,或者全然消失。
“当然,我们认识到温度并不是影响浮游植物的唯一因素。”研究论文的合作者姆里杜尔·托马斯说。托马斯也是密歇根州立大学的研究生,研究方向为浮游植物生态学。然而,他还指出:既然这一研究已经为浮游植物的分布设定了可能的界限,其他的环境因素只能为物种分布范围的精确定位提供帮助。
然而也不完全是坏消息。研究论文的作者指出,谁也说不准浮游植物对于正在变化的温度的适应速度到底有多快。克雷默想计算出这种适应速度。
“研究工作做得很出色!他们想到了温度变化对于浮游植物意味着什么。”哈钦斯接着说。但他表示,他对了解多重因素(包括温度因素在内)对浮游植物的影响更感兴趣。
“每一次研究不止一种环境因素带来的影响,那是极为困难的。”新西兰达尼丁市奥塔哥大学的生物地球化学家菲利普·博伊德说。博伊德没有参与这项研究,但他赞同这一点:该领域的研究需要考虑多重环境因素是如何相互作用的,以及这种相互作用对于浮游植物的未来意味着什么。