许多动物可以控制自己家园的气候。全球变暖可能会破坏这一机制。

许多动物可以控制自己家园的气候。全球变暖可能会破坏这一机制。

白蚁以在蚁丘中建造通风口而闻名,这使得它们即使在中非炎热的日子里也能让凉爽的空气在地下深处流动。但它们并不是唯一一种建造自己温控巢穴的动物。鸟巢可以帮助它们保暖。哺乳动物会钻入地下深处以躲避炎热;有些乌龟也是如此。即使是潜叶虫(一种你可能会在菠菜叶子上发现的微小昆虫)也会在农作物内部为自己创造微气候。

“我们对这些事情非常熟悉,”怀俄明大学研究昆虫对温度反应的生态学家迈克尔·狄龙说。“问任何人有关鸟类的问题,你都会听到:‘它们筑巢。’”这看起来很明显,但关于温度如何影响动物建造巢穴的方式的研究却很少——反过来,气候变化对这些巢穴意味着什么。

“我们倾向于认为气候是动物外部的东西,是影响动物的东西,”他说。“我认为我们很难改变我们的大脑,并意识到它们都会改变它们所经历的气候。动物与当地气候之间的相互作用确实令人兴奋和有趣,而且可能尚未得到充分研究。”

当然,人类也一直都在做同样的事情。在美国南部,这意味着气窗可以让微风吹进房子。在西南部,厚厚的土坯墙可以隔绝沙漠的酷热和寒冷。甚至地中海建筑的庭院和中庭也充当着被动风扇。正如最近关于城市热岛和致命热浪的研究表明,我们同样依赖——也同样容易受到——我们建造的微气候的影响。

我们对动物工程理解中的这一空白是狄龙和他的合作团队最近在《生态学与进化趋势》杂志上发表的一篇评论文章的主题。

有一些关于热工程的更深入研究的例子:生活在澳大利亚大部分地区的斑胸草雀,在寒冷的气候下筑起更厚、隔热的巢,在炎热的气候下筑起薄壁的巢。少数几个真正测试巢穴建造可塑性的实验之一是在苜蓿切叶蜂身上进行的,这是一种为苜蓿植物授粉的孤独物种。

[相关:如何建造一座不靠空调也能保持凉爽的房子]

对于适应能力较差的动物来说,这些巢穴可能成为负担。一些寒冷气候下的物种,包括黄莺等鸟类,专门建造巢穴来保暖。“如果你建造了一个结构来让你和你的孩子保持温暖,”狄龙解释说,“然后气候变暖,你又没有能力改变这个结构,你实际上是把自己困在了一个热点,而不是逃离炎热。”

以蜜蜂为例。蜂巢的庞大体量使其中的居民能够平衡每日和季节性的温度变化。但如果平均气温开始上升,这一有利特性反而可能使其难以降温,就像一堵密集的石墙在太阳下山后仍能长时间保持热量一样。

“如果你周围的气候发生变化,你突破了该结构所能为你做的事情的界限,问题就在于你已经把一切都投入到了该结构中。”狄龙说。“所以拿起并移动不是一件容易的事。而且在很多情况下,甚至不清楚它们是否具有这样做的可塑性——拆开结构并移动到其他地方。”

问题是,研究人员真的不知道大多数物种的基因工程在气候变化面前有多灵活。最近的论文列举了 13 种最知名的动物控制栖息地温度的例子,但指出,其中 5 种动物的行为如何随着环境的变化而变化,并没有相关信息。

与此同时,即使动物确实在改造其生存环境,但我们并不总是清楚它们究竟是如何改造其生存环境的。毛毛虫在树枝上织出的丝网可以遮挡阳光,而丝的化学成分会根据阳光的照射量而变化。但目前尚不清楚毛毛虫是故意织出不同种类的丝,还是丝本身会与环境发生相互作用。

即使是斑胸草雀,也有让人吃惊的地方。斑胸草雀只在繁殖的第一年具有适应能力。如果那一年气候寒冷,它会在余生中建造壁更厚的巢穴,即使第二年气候更热。

回答这些问题可能会让保护生物学家专注于巢穴中脆弱的物种,同时放松对那些更灵活的物种的保护。或者可能会有更大的惊喜:狄龙举了撒哈拉蚂蚁的例子,这种蚂蚁能在高达 130 华氏度的温度下生存。当研究人员试图了解它是如何做到这一点时,他们发现它身上覆盖着微小的结构,这些结构实际上会散发出热量,就像内置的空调一样。

“我们从一些非常简单的事情中得到了很多很酷的结果,比如,蚂蚁在这种温度下如何生存?毛毛虫如何用丝建造这些帐篷?”狄龙说。“你研究这些小事情,你会发现一些你从未预料到的事情。”

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