气候的变化对于我们美丽又坚强的地球来说算不上大事,不过是感冒发烧,冷一下热一下而已。然而,对于依附于地球的众多生物体来说,轻微的气候变化也会改变它们的生存环境,彻底改写一些生物的命运。不要急着悲观丧气,我们不妨从达尔文进化论的角度来看待这样的问题,既然适者生存,优胜劣汰,那么放到气候变化这件事上来说,不过就是尔之消退,我之新生。那么究竟会有怎样的生物更迭呢?
温特的生物实验
几年前在巴拿马的一个实验室,克劳斯·温特试图召唤未来。温特是史密森热带研究所的植物生理学家,他尝试在各种地理环境温室里栽种10种热带植物的幼苗。他将每种幼苗分别放在一般环境(这些热带植物的正常生长温度下,日均温约在29.11℃左右)、高温环境以及极限高温环境(日均温35℃,日均温峰值达到38.89℃)中,观察它们的生长状况。
根据现在全球变暖的趋势,这也是在本世纪末,这些热带植物将要面临的真实温度环境。温特想看看这些植物在这种环境下究竟会发生怎样的变化。
令人欣喜的是,温特实验中的植物大部分没有死亡。事实上,许多植物在温度更高的环境下生长得更快,也更繁茂。只有两种植物在极限高温的环境中“束手就擒”,失去生机。古生物学的资料显示,更温暖的环境有利于这些热带植物的生长,温特用于实验的这些植物正好证明了这一点。要知道,上一次地球经历日均温35℃的时候,美国的密歇根州还长着热带雨林,北极地带还长着棕榈树呢。
但这并不代表气候变化不会影响现今的热带雨林,或者我们无需担忧全球变暖。气候变化会终结许多生物的生命,不过正如前面所说的,有死即有生,这也将开启另一个世界的大门。届时会有许多物种灭绝,生态系统会出现一些缺口,不过也总会有更适应那时环境的新物种产生,去填补那些空缺。那么,新的世界会是什么样子呢?我们不妨借助温特的实验管窥一二。
温暖的森林世界
对于热带雨林来说,要去适应一个更热的世界,会是一个漫长且痛苦的过程,许多物种可能熬不过去。即便如此,仍然会有许多热带生物很好地存活下来,其中就包含温特实验中所涉及的一些物种。不过,各种物种之间的关系,以及它们在生态系统中所扮演的角色可能会出现大反转,进而改变整个森林环境。
温特的实验数据表明,气温的变化可能会改变森林的结构。最能适应高温的树木是孔雀豆(又称海红豆)、部分榕属植物以及巴尔沙树。温特称这些物种为“先锋植物”,能够很快适应新环境,并接管那个地方。它们到时候会在各个地方扎根生长,将枝蔓延伸到角角落落、石间缝隙。那些生殖力旺盛的小型啮齿目动物和能够振翅飞翔的鸟儿对于在哪筑窝搭巢也没什么挑挑拣拣,因为到处都差不了多少,它们将在这样的环境下生活得如鱼得水。这些古时就已存在的物种还能够帮助雨林在遭受洪水、大片树木死亡等严重灾害冲击时,恢复正常生态平衡。
但是热带森林除却它们之外还有千万种其他物种,如果那些物种在热浪中消踪匿迹,雨林环境就会变得单一无趣了。尤其是一些晚近时期出现的植物,如今在雨林中生活的昆虫、鸟类、猴子以及其他生物都是依赖这些植物而生活的。一旦这些物种在高温中死亡,没有别的物种可以取代它们。不过令人欣慰的是,这些重要物种在温特实验里大都经受了极限高温的考验。
酸性海洋世界
科学家称海洋环境也会发生翻天覆地的变化。由于人类生产生活产生大量二氧化碳,这些气体不仅进入大气,最终也会进入海洋,许多二氧化碳在海水中溶解,渐渐使得海水的酸度越来越高。这一海洋酸化的过程对于海洋无脊椎动物而言简直是一场浩劫,酸化的海水会溶解它们脆弱的身体。
但也如同热带森林一样,有环境变化的输家,自然也有在这场角逐中笑到最后的赢家。意大利的火山岛和新西兰白岛附近海域仿佛两个天然的海洋环境实验室。由于那里二氧化碳浓度很高,自然模拟出未来海洋环境,有助于我们预测酸化海洋中的生物变化。
通过观察这些二氧化碳含量较高的区域我们能够发现,附近的海洋生态系统变得非常简单。大片水藻会成为这种环境中的主宰,它们会生长旺盛,以其为食的微小鱼类也会活得无比精彩,然而那些大型的鱼类在这种环境下却很难找到。如果以此推测,那么未来的海洋环境中,食物链会大大简化,鱼类的种群数目会逐渐减少。那些不曾引起过人类关注的小鱼(体长不足10厘米)会在水里畅游无阻,而那些人们经常捕食的食用鱼类可能会越来越少直至消失踪迹。
为新世界的到来争取时间
当然,不论环境如何变化,人类都毫无疑问地会在新的环境中活得好好的。生物专家表示,人类就像蟑螂一样,生命力顽强。就算刨去不断进步的科技不谈,我们的祖先在智人时代尚且能够熬过各种艰难环境,那么我们这群智力得到了极大发展的后辈也一定能破除万难,在新的环境下找到新的生活方式。
而在人类周围的生物圈,对于大部分动植物来说,它们适应环境的过程是非常缓慢的,不能要求这些生物立即拥有人类的智能,也无法逐个教会它们怎样去适应新的气候,我们能够做的是给它们适应的时间。
我们人类所能做的,就是要尽量保持生物的多样性,在人类力所能及的范围内,不要大量的砍伐树木或是捕杀动物、破坏生态。一些物种在进化中可能会成为未来新环境中的佼佼者,然而如果它们还没有迈出进化的脚步就被人类给消灭掉了的话,那么它们连进入新世界的机会都会被剥夺了。在多样的生物圈埋藏着丰富的基因宝藏,保护得当,它们会创造出新的惊喜。
一些具有某些特性的稀有物种未来可能会成为新环境的主力军,比如那些在干旱环境下生存的动植物,又比如那些进入新环境后抗虫抗害,很快消灭当地其他物种的动植物。它们都有可能成为新世界的主导物种。
如果我们希望热带雨林在未来的环境变化中仍能保持勃勃生机,那么就需要生物的多样性作为保障。那些稀有物种及其宝贵基因需要时间适应环境的变化,它们未来或许会成为拯救世界、拯救人类的重要环境因素。因此我们要尽量保护好现在的自然环境,保护好现有的一切,也是在为未来人类的生存赢得更多生机。
(原文作者:大科技杂志社;“大科技”是海南省科学技术厅主管。以爱因斯坦的“想象力比知识更重要”为办刊宗旨,着重与揭示天、地、自然界的奥秘,介绍科学假设和最新的科学成就,展示未来的科学前景。转载请注明“来源:大科技杂志社”。)