大自然和氣候之間的關(guān)系

建立在數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)上

構(gòu)成研究基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)頗具故事性，因?yàn)樗鼈兘⒃谝郧拔窗l(fā)現(xiàn)的自然歷法檔案上。幾十年來(lái)(在某些情況下是整整一個(gè)世紀(jì))，科學(xué)家們?cè)诘?50多個(gè)保護(hù)區(qū)中記錄了事件。這些數(shù)據(jù)被精心匯編成年度報(bào)告，每個(gè)保護(hù)區(qū)一份。在長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，這種*的科學(xué)貢獻(xiàn)便被藏在檔案中。

“但是在過(guò)去的十年中，我們一直在努力動(dòng)員這些數(shù)據(jù)。為此，我們一直與來(lái)自80個(gè)組織，來(lái)自俄羅斯，烏克蘭，白俄羅斯，吉爾吉斯斯坦和烏茲別克斯坦的300多名同事合作， "葉夫根尼·梅克(Evgeniy Meyke)解釋說(shuō)，他與Otso Ovaskainen一起根據(jù)赫爾辛基大學(xué)的大量資料對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了協(xié)調(diào)。

現(xiàn)在編制完成的《自然紀(jì)事》計(jì)劃幾乎在各個(gè)方面都提供了卓-越的檔案：它性質(zhì)全面，涵蓋了各種物種和事件，長(zhǎng)期(近一個(gè)世紀(jì))，大片地區(qū)(亞洲一半)，并且由專職的全職科學(xué)人員系統(tǒng)地收集。參加研究的科學(xué)家中有許多人一生都在收集這些數(shù)據(jù)，而在出版之時(shí)，已經(jīng)有六人死亡。因此，本文是對(duì)他們工作的致敬。

“這是一段激動(dòng)人心的旅程，這只是一個(gè)開始。我們對(duì)發(fā)起這項(xiàng)合作的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人士的熱情感到興奮。他們?yōu)槭澜缣峁┝艘粋€(gè)與他們一生的工作成果聯(lián)-系起來(lái)的機(jī)會(huì)，仍然是科學(xué)界不為人所知的，"赫爾辛基大學(xué)數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)教授和該項(xiàng)目背后的初生馬達(dá)說(shuō)。“不幸的是，在大多數(shù)參與國(guó)中，保護(hù)區(qū)及其工作人員目前正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我們希望我們的發(fā)現(xiàn)將喚起社會(huì)的興趣，并將注意力集中在這些地區(qū)的重要性和不可替代的科學(xué)工作上由他們的員工完成。如果這些時(shí)間序列中斷，

為了在正確的時(shí)間做正確的事情，有機(jī)體需要從環(huán)境中收集線索。隨著氣候變化的持續(xù)進(jìn)行，這些提示的時(shí)間安排(例如溫暖天的積累)正在迅速變化?，F(xiàn)在，一個(gè)研究人員組成的網(wǎng)絡(luò)正在研究史無(wú)-前例的大型季節(jié)性事件數(shù)據(jù)集，結(jié)果表明，物種活動(dòng)的時(shí)機(jī)未能跟上其線索，活動(dòng)變化的速度反映了過(guò)去的演變。

觀察到的局部適應(yīng)模式轉(zhuǎn)化為在自然日歷上的巨大烙印，使得自然事件發(fā)生時(shí)間的地理變化在春季更加明顯，而在秋季則不那么明顯。由于生物在不同地區(qū)進(jìn)化出不同的反應(yīng)，因此適應(yīng)新的氣候還需要進(jìn)一步進(jìn)化。

在自然界中，物種的活動(dòng)是根據(jù)其環(huán)境而定的。為了使植物在授粉媒介出現(xiàn)時(shí)開花，讓鳥在有雛雞的食物時(shí)繁殖，然后在積雪覆蓋之前離開，它們必須遵循周圍環(huán)境的提示。

“一個(gè)與溫度有關(guān)的線索：在溫暖的年份，所有類型的事件都傾向于較早發(fā)生，而在寒冷的年份，它們往往是較晚發(fā)生。通過(guò)溫度變化，多少事件發(fā)生了變化，我們稱之為'反應(yīng)'。規(guī)范"，該研究的主要作者之一托馬斯·羅斯林(Tomas Roslin)教授解釋說(shuō)，他在赫爾辛基大學(xué)和瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)的烏普薩拉設(shè)有兩個(gè)研究小組。

由于跟蹤季節(jié)非常重要，因此自然可以對(duì)其進(jìn)行選擇。結(jié)果，物種的反應(yīng)規(guī)范可以適應(yīng)其當(dāng)?shù)丨h(huán)境。在提示發(fā)生特定變化的情況下，一個(gè)地方的人可能比另一地方的人改變活動(dòng)時(shí)間?，F(xiàn)在，當(dāng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境發(fā)生變化時(shí)(如世界各地所做的那樣)會(huì)發(fā)生什么?

為了回答這個(gè)問(wèn)題，研究人員精心收集了數(shù)十年來(lái)在數(shù)百個(gè)地點(diǎn)發(fā)生的數(shù)百種季節(jié)性現(xiàn)象的觀測(cè)資料。這一龐大的數(shù)據(jù)集為探索廣闊的區(qū)域和巨大的時(shí)間尺度上的氣候變化應(yīng)對(duì)措施提供了前所-未有的機(jī)會(huì)。

物種對(duì)逐年變化的響應(yīng)方式存在很大的局部差異

研究的另一主要作者瑪麗亞·德爾加多(Maria Delgado)說(shuō)：“我們研究了從大山雀的第一首歌到常見的蟾蜍的出現(xiàn)，第一個(gè)牛肝菌的出現(xiàn)到樺木葉子掉落結(jié)束的事件。"來(lái)自西班牙的奧維耶多大學(xué)?！拔覀兛吹降氖俏锓N對(duì)氣候逐年變化的反應(yīng)的總體剛性，即一年越早，物候事件的發(fā)生時(shí)間就越晚于溫度提示的發(fā)生時(shí)間。"

“重要的是，我們發(fā)現(xiàn)季節(jié)和地點(diǎn)之間存在很大差異。不同地點(diǎn)的反應(yīng)規(guī)范之間的差異在春季加劇了物候響應(yīng)，而在秋季減弱了它們的響應(yīng)。因此，事件發(fā)生時(shí)間中的人口差異更大。在春季，在秋季，則少于在所有種群中遵循相同反應(yīng)規(guī)范的情況?？傮w而言，這種模式將在春季和秋季以相反的方式影響物種對(duì)氣候變化的反應(yīng)。"

為了適應(yīng)環(huán)境，物種需要應(yīng)對(duì)氣候條件的短期和長(zhǎng)期變化。在不斷變化的氣候中，相互作用的物種(例如這些花朵和懸停的蒼蠅)之間如何保持良好的相互配合在一定程度上取決于進(jìn)化。圖片來(lái)源：Svetlana Bondarchuk