气候变化让意想不到的东西变短了！
S.西尔维希耶 发表于 2015-09-25 16:42
无论是寿命、假期还是暴龙眼中自己的前肢，能长一点的东西一旦变得更短了，一股淡淡忧伤总是会油然而生。今天发表在《科学》上的一项研究指出，气候变化正在让一种原本长长的东西迅速变短。
这，就是高山熊蜂的口器。
在北美落基山脉高山区生活的熊峰Bombus balteatus和Bombus sylvicola具有非常典型的“长舌头”——这些令人骄傲的口器能够帮助它们更有效地采取花蜜。然而，在不足半个世纪的时间里，它们的“舌头”缩短了将近一半。
熊蜂B. balteatus在收集高山上一种花荵科植物Polemonium viscosum的花蜜。图片来源：Candace Galen
变短的“舌头”
美国研究者比较了1966-1980年和2012-2014年这两个时间段的熊蜂样本。他们发现，大约50年前，B. balteatus有着长达8mm的口器，而B. sylvicola的口器也有5mm之长。但如今，前者的口器平均仅有5mm，而后者的口器的平均长度也缩短到3.5mm上下。
为什么会有这样的改变？一个最直接的假设是：这数十年间，两种熊蜂的体积变小了，相应地“舌头”自然也就短了。但测量结果排除了这样的可能。
另外一个也很直观的假设是：这些熊蜂最爱吃的那些花冠较长的花朵变短了，因此熊蜂也改进了“取食工具”。然而，科学家同样到高山区调查了两种蜂类的主要食物来源，发现那些长花冠花朵的性状和几十年前并无区别。所以，这个假设也不成立。
研究人员在宾夕法尼亚山3959米高的峰顶做野外研究。图片来源：Peter G. Kevan
“移民”的竞争
排除不可能的因素后，剩下的就是可能的真相——发生这样的演化，主因是生存竞争的加剧：
随着气候逐年变暖，高山地区的温度也渐渐升高。曾经的高海拔地区也不再是高山蜂种的专属区。那些从亚高山地区迁徙上来的蜂群，成为了高山“原住民”蜂种最直接的竞争对手。
近50年前，B. balteatus的数量超过了该地区蜂群总量60%的，而B.sylvicola也占据大约30%。而如今，在宾夕法尼亚山，他们的总数依次仅占到约群体总量的30%和15%。
蜂在花丛，身不由己
研究者推断，造成生存竞争更为剧烈的因素是食物的缺乏。
气温变暖和土壤愈发干燥对于高山地区的花朵而言无疑是灭顶之灾。虽然花朵的形态还是原来的样子，但相较于40年前，高山地区的花朵数量减少了大约三分之二。
研究人员在调查植物密度。图片来源：Nicole E. Miller-Struttmann
在内无存粮，外有强敌的情况下，为了生存，这两种高山熊蜂不得不拓展自己的食谱，向那些自己从前毫无兴致的花朵们磨刀霍霍——几十年前，这两种蜂几乎不会理会花朵深度小于12mm的花，而如今，它们已不得不开始向深度仅有5mm左右的花朵下手。
在这样的情况下，长口器不仅不会为自己的取食带来优势，还会成为竞争的负担。因此在这40多年的时间里，“长舌”这一原本为某类花朵而生的性状，才慢慢地消失了。这当然也是一种适应，却也是一种迫不得已。
一只蝴蝶在巴西扇动翅膀未必会在得克萨斯引起龙卷风，但确实有一些看似微小的变化都不会造成严重的后果——蜜蜂的口器就是一个活生生的例子。对于你我来说，一两度的气温变化也许只是空调遥控器的滴滴两声，并不会给生活带来多大的不同。但对于这个世界，对于其他和我们一样存在于地球上的小生命来说，很可能并非如此。在也许并不远的未来，人类自身可能也再无法负担某一两度的变化。那时，我们应当如何是好？
（编辑：Calo）
参考文献：
Nicole E. Miller-Struttmann et al. Functional mismatch in a bumble bee pollination mutualism under climate change. Science Vol. 349 no. 6255 pp. 1541-1544 DOI: 10.1126/science.aab0868
文章题图：Candace Galen
转自：果壳
原文网址：http://www.guokr.com/article/440764/
S.西尔维希耶 发表于 2015-09-25 16:42
无论是寿命、假期还是暴龙眼中自己的前肢，能长一点的东西一旦变得更短了，一股淡淡忧伤总是会油然而生。今天发表在《科学》上的一项研究指出，气候变化正在让一种原本长长的东西迅速变短。
这，就是高山熊蜂的口器。
在北美落基山脉高山区生活的熊峰Bombus balteatus和Bombus sylvicola具有非常典型的“长舌头”——这些令人骄傲的口器能够帮助它们更有效地采取花蜜。然而，在不足半个世纪的时间里，它们的“舌头”缩短了将近一半。
熊蜂B. balteatus在收集高山上一种花荵科植物Polemonium viscosum的花蜜。图片来源：Candace Galen
变短的“舌头”
美国研究者比较了1966-1980年和2012-2014年这两个时间段的熊蜂样本。他们发现，大约50年前，B. balteatus有着长达8mm的口器，而B. sylvicola的口器也有5mm之长。但如今，前者的口器平均仅有5mm，而后者的口器的平均长度也缩短到3.5mm上下。
为什么会有这样的改变？一个最直接的假设是：这数十年间，两种熊蜂的体积变小了，相应地“舌头”自然也就短了。但测量结果排除了这样的可能。
另外一个也很直观的假设是：这些熊蜂最爱吃的那些花冠较长的花朵变短了，因此熊蜂也改进了“取食工具”。然而，科学家同样到高山区调查了两种蜂类的主要食物来源，发现那些长花冠花朵的性状和几十年前并无区别。所以，这个假设也不成立。
研究人员在宾夕法尼亚山3959米高的峰顶做野外研究。图片来源：Peter G. Kevan
“移民”的竞争
排除不可能的因素后，剩下的就是可能的真相——发生这样的演化，主因是生存竞争的加剧：
随着气候逐年变暖，高山地区的温度也渐渐升高。曾经的高海拔地区也不再是高山蜂种的专属区。那些从亚高山地区迁徙上来的蜂群，成为了高山“原住民”蜂种最直接的竞争对手。
近50年前，B. balteatus的数量超过了该地区蜂群总量60%的，而B.sylvicola也占据大约30%。而如今，在宾夕法尼亚山，他们的总数依次仅占到约群体总量的30%和15%。
蜂在花丛，身不由己
研究者推断，造成生存竞争更为剧烈的因素是食物的缺乏。
气温变暖和土壤愈发干燥对于高山地区的花朵而言无疑是灭顶之灾。虽然花朵的形态还是原来的样子，但相较于40年前，高山地区的花朵数量减少了大约三分之二。
研究人员在调查植物密度。图片来源：Nicole E. Miller-Struttmann
在内无存粮，外有强敌的情况下，为了生存，这两种高山熊蜂不得不拓展自己的食谱，向那些自己从前毫无兴致的花朵们磨刀霍霍——几十年前，这两种蜂几乎不会理会花朵深度小于12mm的花，而如今，它们已不得不开始向深度仅有5mm左右的花朵下手。
在这样的情况下，长口器不仅不会为自己的取食带来优势，还会成为竞争的负担。因此在这40多年的时间里，“长舌”这一原本为某类花朵而生的性状，才慢慢地消失了。这当然也是一种适应，却也是一种迫不得已。
一只蝴蝶在巴西扇动翅膀未必会在得克萨斯引起龙卷风，但确实有一些看似微小的变化都不会造成严重的后果——蜜蜂的口器就是一个活生生的例子。对于你我来说，一两度的气温变化也许只是空调遥控器的滴滴两声，并不会给生活带来多大的不同。但对于这个世界，对于其他和我们一样存在于地球上的小生命来说，很可能并非如此。在也许并不远的未来，人类自身可能也再无法负担某一两度的变化。那时，我们应当如何是好？
（编辑：Calo）
参考文献：
Nicole E. Miller-Struttmann et al. Functional mismatch in a bumble bee pollination mutualism under climate change. Science Vol. 349 no. 6255 pp. 1541-1544 DOI: 10.1126/science.aab0868
文章题图：Candace Galen
转自：果壳
原文网址：http://www.guokr.com/article/440764/
