问小白 wenxiaobai
资讯
历史
科技
环境与自然
成长
游戏
财经
文学与艺术
美食
健康
家居
文化
情感
汽车
三农
军事
旅行
运动
教育
生活
星座命理

气候变化对自然选择和进化的影响

创作时间:
作者:
@小白创作中心

气候变化对自然选择和进化的影响

引用
1
来源
1.
https://zh-cn.renovablesverdes.com/%E6%B0%94%E5%80%99%E5%8F%98%E5%8C%96%E5%BD%B1%E5%93%8D%E8%87%AA%E7%84%B6%E9%80%89%E6%8B%A9%E8%BF%9B%E5%8C%96%E7%94%9F%E7%89%A9/

气候变化正在以前所未有的速度改变着地球的生态环境,这种变化不仅影响着物种的生存状态,更在深层次上改变了自然选择和生物进化的基本规律。

在我们的生态系统中,所有生物都遵循一个称为 自然选择 的过程。这个过程决定了哪些基因对生物的生存最有利,并改善它们的适应能力。这是进化的主要机制之一,由查尔斯·达尔文 (Charles Darwin) 在 19 世纪提出,他描述了那些特征赋予其更大生存可能性的生物体如何倾向于繁殖更多,从而使所述有益特征永久存在。

然而,气候变化及其在世界范围内日益严重的破坏性影响正在引入影响这一进化过程的新变量。不断变化的环境条件(例如温度和降水模式)会影响物种的生存和繁殖能力。结果,我们观察到一个现象: 气候变化也会影响自然选择 ,改变生物体的进化轨迹,这个过程不仅涉及遗传学,还涉及与环境的相互作用。

什么是自然选择?

要充分了解气候变化如何影响自然选择过程,重要的是要记住什么是自然选择。 自然选择是一个物种世代适应其环境的过程 。当具有更有利特征(无论是在生存还是繁殖方面)的个体比其他人更成功时,这个过程会导致进化变化,从而将这些特征传递给他们的后代。通过这种方式,能够更好地适应的基因能够在种群中生存并扩散。

自然选择的概念基于以下观点: 变化性 物种之间的遗传学。这种多样性使得某些人在某些情况下比其他人更加繁荣。随着时间的推移,这种现象已在各种遗传学研究中得到证实,典型的例子是比斯顿飞蛾,它们在工业革命后进化成更深的颜色,以便更好地在被烟灰覆盖的树木中伪装自己。

这种变化和适应的过程既不是自动的也不是快速的,但近年来我们看到的是,随着人类活动驱动的气候变化,适应的时间和速度也在发生变化。

自然选择和气候变化

发表在《科学》杂志上的一项研究认为自然选择过程中的全球变化更多地受到 雨量 比因为温度。研究表明,通过改变全球降雨状况,气候变化可以影响物种的进化过程。

虽然 气候变化的生态后果 越来越多的文献记录表明,对指导适应的进化过程的影响仍然很大程度上未知。通过分析涵盖不同动物、植物和其他生物种群多项研究的庞大数据库,研究人员研究了气候变化如何影响自然选择。

阿肯色大学研究员 Adam Siepielski 指出,已经确定的问题之一是干旱和降水模式的变化。通过改变降水水平,干旱地区可能会经历更严重的干旱,而已经降雨量充沛的潮湿地区可能会变得更加极端。这些变化反过来会影响营养相互作用和资源可用性。

例如,降雨模式的变化会影响各种生物的食物来源,迫使某些物种迅速适应或面临灭绝。这些天气模式的变化表明,地球新的气候现实正在塑造自然选择。

降雨减少,干旱增加

降水状况是影响自然选择的最关键变量之一。这 降雨量减少 干旱加剧变得越来越普遍,特别是在传统干旱或半干旱地区。随着干旱时间和频率的增加,一些地区正在经历向干燥甚至沙漠气候的转变。

对物种的影响是相当大的,因为可用水量的减少直接影响到 食物链的基础 ,如植物和昆虫。这反过来又影响了食草动物和依赖它们的捕食者。例如,在某些地区,当植被覆盖因缺水而减少时,依赖特定植被获取食物的物种可能会面临困难。

相反,一些地区的降雨量可能会增加,这也会影响不适应潮湿环境的生物体。在这两种情况下,气候都充当外部因素,给生物体带来了必须面对的新条件。自然选择的本质意味着能够适应这些新条件的物种不仅会生存下来,而且会蓬勃发展,而其他物种将面临种群数量下降甚至灭绝。

生态系统的变化

由于气候变化,世界生态系统正在经历重大转变。这些变化发生的速度将决定受影响的物种是否有足够的时间适应,或者是否会被抛在后面。在许多系统中,一个 降水模式的变化 直接影响生物体的生存动态。例如,草食物种依赖于特定植物的可用性,降雨周期的中断可能意味着其食物来源的严重损失。

此外,随着生态系统的变化,营养相互作用也会发生变化。依赖草食物种的捕食者也可能受到影响,在群落内引发一系列连锁效应。科学家们观察到,随着其他新物种占领其领地,一些物种的分布范围可能会缩小,从而产生新的竞争动态。

了解气候变化与物种进化之间的关系对于预测生态系统可能发生的变化至关重要。最近的研究,例如对水生栖息地中的鱼类的研究表明,这些环境中的生物体特别容易受到气候变化的影响,因为它们非常直接地依赖于温度和水质。

快速适应和加速自然选择

气候变化不仅意味着物种可以一点一点应对的缓慢而渐进的变化,而且在某些情况下,全球变暖的速度需要 快速适应 。美国达特茅斯大学领导的一项研究表明,一些热带爬行动物物种,例如棕色蜥蜴,已经开始比预期更快地适应气温上升。这种加速的进化是由于实时发生的自然选择,只有那些最适应新条件的个体才能生存和繁殖。

在这种情况下,人们发现,在较高温度下跑得更快的蜥蜴的存活率更高,因为它们能够在恶劣的环境条件下保持活动,使它们能够吃得更多并躲避捕食者。这个例子强调了一些物种如何能够直接响应环境变化而快速进化,直到最近人们才认为这是可能的。这类研究带来了希望,但也凸显了预测物种对气候变化的反应是多么复杂和不确定。

气候变化对自然选择影响的结论

气候变化正在以深刻且在许多情况下以意想不到的方式改变自然选择的过程。无论是由于降雨模式的变化、长期干旱还是全球气温上升,世界各地的物种都被迫适应新的现实。虽然一些物种似乎有能力快速有效地做出反应,但许多其他物种可能无法做到这一点,这对全球生物多样性构成了重大挑战。

一个物种的适应能力取决于许多因素,包括其遗传多样性、生态位以及不断变化的环境中可用的资源。然而,有一点是明确的:气候变化不仅改变了气候,还改变了已经运行了数百万年的进化和自然选择机制。

因此,了解气候变化、自然选择和进化之间的联系对于预测未来几十年生态系统如何变化以及哪些物种将在未来的气候世界中取得成功至关重要。与此同时,科学研究不断取得进展,揭示了大自然在面对新的环境挑战时做出反应、适应或在某些情况下消亡的复杂机制。

© 2023 北京元石科技有限公司 ◎ 京公网安备 11010802042949号