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更新日期:108年10月28日

氣候暖化讓生物縮小了

從古至今,人們對縮小世界的想像不曾停止,如西遊記的孫悟空能把身體縮小,漫畫小叮噹(哆啦A夢)擁有縮小燈,電影“親愛的,我把孩子縮小了”、“驚異大奇航”、“蟻人”等皆有將人物縮小的精彩情節,然而,氣候暖化讓這一切不再只是想像! 國立臺灣大學生命科學院生態學與演化生物學研究所吳忠慧同學的碩士論文探討氣候暖化如何影響生物的體型大小,分析馬來西亞神山(與玉山高度相近)跨海拔的尺蛾族群,發現過去42年0.7°C的暖化讓這些生物體型縮小了約5%。此研究提供氣候暖化影響生物的重要證據,已於今(2019)年10月10日國慶日發表在國際期刊Nature Communications。

生物體型大小會影響生物的生理機制、個體互動、生態系統穩定,因此一直是生態學重要的議題,不過,當今的氣候暖化會如何影響生物群聚的體型呢? 吳忠慧同學與何傳愷老師推測有兩個主要機制:1)根據經典的Bergmann’s rule來推論,暖化會讓生物個體變小。2)根據現今的研究來推論,暖化會讓物種往高海拔、高緯度播遷,進而改變原有的群聚組成與體型結構。然而此研究需要長期系統性採集的標本,在多數博物館經費拮据下,這些標本在世上比稀有的寶可夢(Pokemon)還稀有。所幸在成大陳一菁老師與英國團隊的大力協助下,此研究逐漸成形。研究初期缺乏經費,因此吳同學與何老師自籌經費,支付吳同學至英國自然史博物館找尋並測量數千隻尺蛾標本的開銷,在不知成果的情況下,頗有重拾臺灣人“提著一個皮箱闖全世界”的勇氣。

解決了標本的難題後,此研究遇到另一個難題: 野外採集的標本同時反映了暖化下的兩個機制(個體變化與物種播遷),要如何量化各自對群聚體型變化的貢獻度呢? 吳同學發揮創意,利用模擬讓過去42年(1965-2007)的暖化重新發生,但一次只讓一個機制運作,藉此量化各機制的影響。此研究自2012年起構思,數年努力的結果顯示神山42年0.7°C的暖化讓尺蛾群聚的平均體型縮小了約5%,而物種播遷與個體變化各自占了約八成與一成多的貢獻度,凸顯暖化下物種播遷的影響性。此外,平均體型縮小的現象在高海拔尤其明顯,其主要機制為個體較小物種往高海拔播遷,而高海拔物種數低的特色會放大任何生態上的改變。

此研究結合臺灣團隊的構思與英國團隊的支援,率先提出氣候暖化讓野外生物縮小的證據、量化其機制,並詮釋經典的生態學研究(如標本採集)在現代“人類世”面對各種環境挑戰下的重要價值。本研究感謝林雨德、謝志豪、顏聖紘、吳士緯博士提供意見,並感謝科技部、臺灣大學、臺大生命科學院提供研究經費。

  • 生態學與演化生物學研究所吳忠慧同學

    生態學與演化生物學研究所吳忠慧同學

  • Moth of Borneo by J.D. Holloway

    Moth of Borneo by J.D. Holloway

  • Concept map

    Concept map

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