鸟类在不同的气候条件下进化出了不同的体温

近日，中国生物多样性保护与绿色发展基金会（简称中国绿发会、绿会）国际部从国际知名期刊获悉对53个非洲鸟类物种的新研究显示，鸟类在不同的气候条件下进化出不同的体温。绿会国际部现将该文整理编译如下，供感兴趣的读者参考和了解。

2022年夏天在北半球，极端热浪席卷了欧亚大陆、北美和北非——这是一个鲜明的提醒，表明这些情况正在成为新的常态。

这些事件会对野生动物造成毁灭性的影响。例如，正如我们在巴塔哥尼亚、阿根廷和西班牙看到的那样，近年来鸟类大规模死亡的报道已经成为常态。

这些事件强调了了解鸟类（和其他动物）忍受极端高温的能力的必要性。它还能告诉我们哪些物种会受到最大的影响。

有趣的是，当我们进行一项研究，测量南部非洲的53种鸟类能忍受多少热量时，我们发现不同的物种在处理热量的方式上有很大的差异。

最重要的是，鸟类的最高可忍受体温”在不同气候地区的鸟类之间以意想不到的方式存在差异。这表明来自不同气候的鸟类会以不同的方式应对极端高温。

这是一个重要的发现。先前的研究认为，鸟类对极端气温的体温反应在不同物种之间是相似的。鸟类对气候变化的脆弱性的预测是基于这种思想建立的。

我们的研究表明，现实情况更为复杂。鸟类的进化可能取决于它们生活的地方，有不同的特征，如体温和它们处理热量的能力。

假设所有鸟类都以同样的方式处理热量，可能导致预测不能反映它们对全球变暖的真正脆弱程度。为了提高这种预测的准确性，需要考虑特定物种的体温极限。

体温在高温下调节

我们的研究发表在《美国国家科学院院刊》上，研究了来自非洲南部炎热干旱、凉爽山区或温暖潮湿沿海地区的53种鸟类。

我们假设来自不同气候地区的鸟类对极端气温的体温反应不同。我们通过测量鸟类的体温、代谢率和空气温度升高时的蒸发失水来验证这一假设。（水分的流失主要发生在鸟类拉裤子的时候，让它降温。）

我们对鸟类的最高体温特别感兴趣。我们在鸟类出现协调能力丧失和体温失控上升等症状之前进行了测量。这两种症状都与严重的体温过高或过热有关。

我们发现，沙漠鸟类能够很好地应对超过50°C的气温，它们的体温不会急剧上升。他们的体温保持在约44.5°C以下。

相比之下，来自温暖潮湿地区的鸟类在出现严重高热症状之前能忍受40多度的空气温度。他们的体温比正常水平（38-41°C）平均上升了近6度。

一般来说，在极端高温环境下，鸟类体温的大幅波动表明它们无法保持（或调节）最佳体温。

然而，有一种物种，红嘴奎拉鱼，生活在撒哈拉以南非洲的大部分地区，可以应对体温上升到令人震惊的48°C而没有任何不良影响。以前人们认为这在鸟类中是不可能的。

耐热性的演变

为什么鸟类进化出对如此高体温的耐受性?

我们认为，答案是来自更潮湿地区的鸟类已经适应了在炎热天气中减少对蒸发冷却的依赖。

蒸发冷却是指鸟类通过嘴巴或其他途径喘气来散热。当周围环境的温度高于它的体温时，这是鸟类释放热量的唯一方法。因此，能够忍受高体温的鸟类可以在潮湿的地区生存，在那里它不能通过喘气失去很多热量。

从本质上说，在潮湿气候中进化的鸟类通过耐受高温来存活在极热的天气中。相比之下，沙漠鸟类使用高效的蒸发冷却来避免高温。

这表明，暴露在不同的气候条件下，推动了来自不同气候的鸟类在体温和耐热性方面的差异进化。

保护鸟类免受热害

我们的研究结果与了解极端热浪对鸟类和其他野生动物构成的风险高度相关。例如，我们的发现证实了之前的怀疑，即占地球上所有鸟类种类一半以上的鸣禽特别容易受到热浪的影响。

制定减轻这些事件对鸟类和其他野生动物影响的策略至关重要，因为极端高温事件在南部非洲变得越来越频繁和普遍。它们对该地区显著的生物多样性构成越来越大的威胁。

2020年11月8日，这些风险在南非夸祖鲁-纳塔尔省北部得到了显著体现，当天下午，蓬戈拉地区的气温飙升至45°C。这导致大量鸟类死亡。高温过后，野外护林员在附近的Phongolo自然保护区发现的鸟类尸体中，约90%是鸣禽。

在保护区采取管理干预措施可降低未来发生死亡事件的可能性。例如，保持阴凉的植被，为鸟类提供了凉爽的地方，使它们可以躲避最严重的高温。独立的水源还将增加鸟类将体温维持在致命极限以下的可能性。

然而，最终，防止鸟类生物多样性大规模丧失的唯一方法——由于快速的全球变暖——是经济的快速脱碳和全球向可再生能源过渡。

原文参看:https://phys.org/news/2022-11-birds-evolve-body-temperatures-climates.html

整理：Lucy
审核：Sara

编辑：Pierre