美国达特茅斯学院和芬兰进行的一项研究发现,芬兰北部的蛾受温度变化的影响低于此前的预期,这提示全世界的高纬度蛾种群可能对迅速的气候变暖效应有部分的承受能力,该研究是建立在迄今对森林动物的季节模式最全面的分析基础之上的。
这些结果具有重要性,因为蛾是鸟类、蝙蝠和许多其他捕食者的关键食物来源,且它们(在幼虫阶段)是地球上最丰富的吃植物的动物之一,也是最贪婪的农业害虫。这些发现还强调了长期生态监测的价值。
这些结果发表在了9月24日出版的《全球变化生物学》(Global Change Biology)杂志上。该研究论文的PDF文件可供索取。该研究是由东芬兰大学、芬兰环境研究所、Kainuu ELY中心和美国达特茅斯学院进行的。
气候变化正在通过改变许多植物、动物和昆虫的生物事件的年度节奏从而影响着全世界的自然系统,特别是接近极地的地区温度正在以更快地速度上升,且行星变暖造成的生态效应最为显著。
芬兰和达特茅斯学院的科研人员分析了芬兰南部到北部(大约相当于阿拉斯加从南到北的纬度)在超过600英里范围内分布的334种蛾的多个种群对温度的敏感程度。他们的结果显示温度对于多数蛾而言是其生命周期的主要控制因素,但是一些蛾物种更强烈地受到白天长度的控制,而另一些受到温度和白天长度的组合的控制。他们发现气候显著地影响了幼虫何时觅食以及成虫何时飞行,大多数蛾物种在温暖的夏天比在凉爽的夏天提前飞行至多1个月。这在夏季只持续几个月的地区特别显著。
这些发现表明气候变暖通过改变蛾物种的季节节律从而改变了生态系统,这可能造成幼虫觅食时间和以幼虫为食的鸟类筑巢时间的不匹配。鸟类被认为在季节性方面比昆虫更严格,这是由于迁徙以及白天时间造成的生理控制因素。这些结果表明生活在更北的蛾的种群——尽管它们在温暖的年份比凉爽的年份飞得更早——比较低纬度的蛾在生理上对变暖较不敏感。
该研究是建立在芬兰蛾监测项目Nocturna的20年的数据的基础之上的,该项目在志愿者结成的网络的帮助下监测了分布在60000多平方英里上的40多个森林地点的夜间活动的蛾种群。该项目是全世界仅有的在如此大范围内监测夜间昆虫的三个项目之一,它已经记录了600多万只被捕获的蛾。(生物谷 Bioon.com)
生物谷推荐的英文摘要
Is climate warming more consequential towards poles? The phenology of Lepidoptera in Finland
Anu Valtonen1,2,*, Reima Leinonen3, Juha Pöyry4, Heikki Roininen1, Jukka Tuomela5, Matthew P. Ayres2
Global Change Biology DOI: 10.1111/gcb.12372
The magnitude and direction of phenological shifts from climate warming could be predictably variable across the planet depending upon the nature of physiological controls on phenology, the thermal sensitivity of the developmental processes and global patterns in the climate warming. We tested this with respect to the flight phenology of adult nocturnal moths (3.33 million captures of 334 species) that were sampled at sites in southern and northern Finland during 1993–2012 (with years 2005–2012 treated as an independent model validation data set). We compared eight competing models of physiological controls on flight phenology to each species and found strong support for thermal controls of phenology in 66% of the species generations. Among species with strong thermal control of phenology in both the south and north, the average development rate was higher in northern vs. southern populations at 10 °C, but about the same at 15 and 20 °C. With a 3 °C increase in temperature (approximating A2 scenario of IPPC for 2090–2099 relative to 1980–1999) these species were predicted to advance their phenology on average by 17 (SE ± 0.3) days in the south vs. 13 (±0.4) days in the north. The higher development rates at low temperatures of poleward populations makes them less sensitive to climate warming, which opposes the tendency for stronger phenological advances in the north from greater increases in temperature.