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在“從水到陸”專欄之前的某一篇文章中，我們談到了氣候變化與外溫動物。再延伸下去，這個話題其實是一個非常糾結(jié)的存在。
兩棲爬行動物與氣候變化是怎樣糾葛在一起的？
首先，必須承認，氣候變化是一個事實。
其次，當前的氣候變化表現(xiàn)為氣溫的升高和極端氣候出現(xiàn)的頻率增加。

圖1. 再次強調(diào)：氣候變化就是一個事實

對于動物來說，氣候變化的壓力會迫使它們想方設(shè)法去尋找仍然適合它們生存的地方，生態(tài)學上叫“生態(tài)位”。最直觀的方法，當然是遷徙！所以動物遷移能力的強弱，在氣候變化之下簡直是性命攸關(guān)的事情。
然而對于一些物種，它們要么本身遷移能力就很弱，要么難以逾越自然或人類活動給它們造成的屏障，在氣候變化到來之際就可能會面臨危機。很不幸，兩棲動物和爬行動物就屬于這一類。因此，兩棲動物和爬行動物在面對氣候變化的時候就顯得非常敏感。

圖2. 遷徙是應對氣候變化的直覺反應

更不幸的是，兩棲動物與爬行動物當前都處于一個急速的衰減當中。兩棲動物就不用再多說了，它們的大規(guī)模衰減是全球性的，為此連Nature和Science都已經(jīng)刊登了多篇報道。事實上爬行動物也不遑多讓，例如著名的爬行動物學家Huey就稱爬行動物中的一個主要類群蜥蜴為“新兩棲動物（the new amphibians）”以表明它們衰減的速率之快。

圖3. 兩棲動物與爬行動物均處于大衰減的危機當中

疾病，棲息地丟失，人類活動……除了這些耳熟能詳?shù)闹挛Ｒ蛩?，氣候變化的因素到底占多大比重?
答案是非常重要。通過模型模擬發(fā)現(xiàn)，氣候變化的持續(xù)會造成12-47%的蛙類和11-49%的爬行動物滅絕。這個威脅來勢洶洶，到2080年，可能就會有20%的蜥蜴類物種滅絕?？傊瑪?shù)據(jù)分析將氣候變化與兩棲爬行動物的衰減聯(lián)系在一起。氣候變化會使得一些物種對環(huán)境的適應能力顯著下降，繼而形成強烈的自然選擇壓力，將大量物種淘汰出局。

看起來就是這樣，沒什么疑問。等等，好像這些所有的分析和模擬都是基于當前的物種而進行的，忽略了物種自身應對變化的潛力。那么動物可以通過什么方式來buffer氣候變化的不利影響呢？生理學家認為動物自身的表型可塑性 （plasticity）可以做到，而進化生物學家則提出的方案是適應性進化（adaptive evolution）。
關(guān)于可塑性和適應性進化的細節(jié)大家可以去搜索或看我們以前的文章去了解。但在這里，關(guān)于這兩個方式到底起不起作用，或者起多大作用，學術(shù)圈內(nèi)一直喋喋不休，這就是問題糾結(jié)之所在。
表型可塑性幾乎可以發(fā)生在任何一個地方，包括行為、形態(tài)再到生活史。兩棲動物由于本身對環(huán)境變化就特別敏感，因此它們看起來有比其它類群的物種有更強的可塑性。例如dwarf salamander現(xiàn)在去產(chǎn)卵場繁殖的時間比起25年前整整推遲了76天，這種變化就可以視為是一種表型可塑性（當然適應性進化的因素也無法排除）。爬行動物亦然，關(guān)于蜥蜴性比、棲息地選擇和繁殖特征改變的例子也有很多。
適應性進化則需要個體有從基因到表型的一系列經(jīng)典“教科書式”的變異，產(chǎn)生更強的適應環(huán)境的能力。樂觀派的學者，例如Skelly等人通過計算認為兩棲爬行動物有足夠的潛力在50年內(nèi)提高3.2攝氏度的最高耐受溫度，這個速率足夠趕上氣候變化的步伐。但批評的聲音也隨之而來，認為這種預測高估了進化遺傳的潛力，物種可能等不到50年就滅絕了。比起兩棲動物，爬行動物的進化潛力更令人擔憂，因為它們普遍的世代周期更長，需要的時間也更多……
無論怎么樣，表型可塑性和適應性進化都不能割裂來看。首先，表型可塑性的消長本身可能就是適應性進化的結(jié)果；其次，可塑性可能是適應的，也可能是非適應的，這些都需要通過個案來看。
總之，氣候變化與兩棲爬行動物這個話題現(xiàn)在仍然是處于這樣一個混亂紛擾的階段，看起來短期內(nèi)不會有什么統(tǒng)一的結(jié)論，一切都是由于生物體本身是一個太復雜的系統(tǒng)，人類對它們的認識目前而言仍然是太膚淺了。大家就這樣爭吵著迎接氣候變化的到來吧…… :-)

中國科普博覽-從水到陸專欄
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參考文獻

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