高温热浪、低温寒潮、超强台风、暴雨洪涝等,这些现象有一个共同的名字——极端天气。近年来,随着全球气候变化,各类极端天气变得越来越普遍,不断映入大众眼帘。而且,相关研究预测,未来几十年极端天气可能会变得更加频繁、强度也更大。众多地球生态系统“成员”如何应对极端天气事关生物多样性的兴衰。
与此同时,我们还需要关注一类特殊“成员”——外来物种,这是在当今全球化时代随人类活动从原生地引入到新区域的生物的统称。之所以聚焦这个“成员”,是因为很多外来物种具有“入侵性”。生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)2019年报告指出,全球在过去100年间通过人类活动引入的外来物种已超过37000种,其中3500多种具有入侵性,而且全球正以每年200种新发外来物种的速度持续增加。从1970年到2017年,外来入侵物种不仅造成全球1.288万亿美元的经济损失,还造成了大量本土生物多样性的下降。研究发现,全球已灭绝的哺乳纲、鸟纲、两栖纲、爬行纲、辐鳍亚纲、昆虫纲、腹足纲等782种动物中,有261个物种的灭绝事件是由外来入侵物种所致。
面对极端天气挑战,外来动物和本土动物谁对极端天气更“敏感”?与本土物种相比,外来物种是否表现出与众不同的响应?回答这一问题不仅关系到外来物种本身能否入侵成功,还事关其是否与气候变化一起对本土物种造成双重威胁。
为此,中国科学院动物研究所刘宣课题组领衔的国内外团队,开展了一项全球性研究,试图揭示外来动物和本土动物面对不同极端天气事件的敏感性异同。结果发现,整体上相比本土动物,外来动物面对极端天气会表现出更低的敏感性,甚至会受到极端天气的促进作用。在此基础上,研究团队进而预测了外来动物在极端天气下可能会对本土生物多样性造成威胁的全球热点区域,为发展全球变化背景下的生物多样性保护管理策略提供了基础科学依据。相关工作以Meta-analysis reveals less sensitivity of non-native animals than natives to extreme weather worldwide为题发表在国际生态学期刊《自然·生态与进化》(Nature Ecology & Evolution)上。
回顾这项研究,团队首先对过去70年涵盖陆地、淡水和海洋共17个纲187种已建群外来动物和1852种系统发育关系相近的本土动物,在热浪、寒潮、风暴、洪水和干旱等主要极端天气事件下,贯穿动物个体表型、生活史特征、行为、种群分布、种群数量以及种群恢复力的全球响应进行了系统梳理并构建了数据集(图1)。