ASD--黑化型如何影響蜥蜴對(duì)氣候變化的敏感性

蜥蜴，俗稱“四腳蛇”又稱“蛇舅母”，棲息環(huán)境廣布世界各地。蜥蜴是爬行動(dòng)物綱中最龐大的家族，其種類繁多，我國(guó)已知的有150余種，大多分布在熱帶和亞熱帶，其生活環(huán)境多種多樣，生活于水中、棲息于沙漠、潛藏于地下、攀爬于樹林、甚至是飛翔在空中，而且會(huì)為了環(huán)境的差異而演化出各種不同形態(tài)。
 

蜥蜴是變溫動(dòng)物，在溫帶及寒帶生活的蜥蜴于冬季進(jìn)入休眠狀態(tài)，表現(xiàn)出季節(jié)活動(dòng)的變化。在熱帶生活的蜥蜴，由于氣候溫暖，可終年進(jìn)行活動(dòng)。但在特別炎熱和干燥的地方，也有夏眠的現(xiàn)象，以度過(guò)高溫干燥和食物缺乏的惡劣環(huán)境。
 

因?yàn)轵狎媸亲儨貏?dòng)物，沒(méi)有體內(nèi)調(diào)溫系統(tǒng)，大部分蜥蜴通過(guò)曬太陽(yáng)來(lái)提高體溫，需要一定溫度才能活化身體，在身體曬暖之后才易于活動(dòng)和進(jìn)食。因此“曬太陽(yáng)”吸收太陽(yáng)光的能量這件事，對(duì)蜥蜴來(lái)說(shuō)也尤為重要。
 

種類繁多的蜥蜴，有各種各樣的體表顏色，甚至有部分蜥蜴在不同環(huán)境下還可以通過(guò)改變膚色來(lái)保護(hù)自己。那么蜥蜴的體表顏色在氣候變化時(shí)對(duì)其影響怎樣呢？今天給大家推薦了解論文是“黑化型如何影響蜥蜴對(duì)氣候變化的敏感性”。

 

氣候變化對(duì)全球生物多樣性的影響已確立，但氣候變化對(duì)同一物種內(nèi)種群的不同影響很少考慮。在變溫動(dòng)物中，黑化型（即由于黑色素沉積較重，皮膚顏色較深）會(huì)顯著影響體溫調(diào)節(jié)，因此，深色變溫動(dòng)物可能更容易受到氣候變化的影響。
 

基于此，在本研究中，研究者們于2018年12月至2019年4月期間，以來(lái)自南非五個(gè)地點(diǎn)的56個(gè)健康成年多色蜥蜴 Karusasaurus polyzonus（有鱗目: 環(huán)尾蜥科）為研究對(duì)象，研究了氣候變化對(duì)其種群活動(dòng)模式的影響。作者假設(shè)在未來(lái)的氣候預(yù)測(cè)下，由于對(duì)預(yù)測(cè)的更溫暖的氣候條件的不適性增強(qiáng)，所有種群的活動(dòng)時(shí)間都會(huì)下降。此外，由于它們目前分布在南非的最南端，因此遷移到寒冷環(huán)境的機(jī)會(huì)有限，作者預(yù)測(cè)，由于深色皮膚可能產(chǎn)生更強(qiáng)的加熱效應(yīng)，深色個(gè)體將比非黑色化個(gè)體受到更嚴(yán)重的影響。
 

為了考慮體型對(duì)體溫調(diào)節(jié)的影響，作者對(duì)蜥蜴進(jìn)行了稱重測(cè)量。然后利用波長(zhǎng)范圍為350-2500 nm的ASD FieldSpec3光譜儀測(cè)量了蜥蜴背部14個(gè)斑點(diǎn)（頭部3個(gè)，軀干9個(gè)，尾部2個(gè)）的反射率并計(jì)算其吸收率（假設(shè)沒(méi)有透射，1-反射率）。同時(shí)測(cè)量了巖石樣品的反射率。

五個(gè)采樣點(diǎn)Karusasaurus polyzonus蜥蜴的顏色非遺傳多型性顯示出不同程度的皮膚黑色素含量。

【結(jié)果】

與預(yù)期相反，所有種群都會(huì)增加活動(dòng)時(shí)間，具體而言，深色種群將比明亮種群相對(duì)更活躍。這表明深色K. polyzonus 種群可能受益于全球變暖。

南非 K. polyzonus 種群的預(yù)計(jì)活動(dòng)模式和皮膚吸收率

（a）個(gè)體吸收率與總活動(dòng)時(shí)間的關(guān)系

（b）與吸收率相關(guān)的相對(duì)于目前氣候條件下活動(dòng)的活動(dòng)變化幅度

偏秩相關(guān)系數(shù)（PRCC）測(cè)試三個(gè)時(shí)間段（當(dāng)前、2040-2059年和2080-2099年）模型輸出（即活動(dòng)時(shí)間）和輸入?yún)��?shù)（吸收率、降雨量、微溫度和體重）之間的線性關(guān)系

【結(jié)論】

作者提出了一種新方法以研究不斷變化的氣候條件下熱黑化對(duì)蜥蜴生存能力的影響。與熱黑色素假說(shuō)（TMH）相一致，作者發(fā)現(xiàn)皮膚吸收率會(huì)影響體溫，并最終影響變溫動(dòng)物的活動(dòng)時(shí)間。而且，預(yù)測(cè)較暗個(gè)體的活動(dòng)受升溫影響比較亮個(gè)體更大。結(jié)果表明，有鱗類動(dòng)物，僅次于昆蟲，可能會(huì)因其有色皮膚而受到影響。研究強(qiáng)調(diào)了在研究對(duì)氣候變化的響應(yīng)時(shí)，考慮種群間差異的重要性，因?yàn)楸仨毧紤]這些差異來(lái)制定有效和具體的保護(hù)策略。未來(lái)的研究應(yīng)該將這些發(fā)現(xiàn)延伸到其他變溫物種，并可能確定有色皮膚的表型可塑性，以了解物種將如何應(yīng)對(duì)快速變化的環(huán)境。

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