动物为何依赖季节线索,气候变化又为何会让这些线索变得不可靠
迁徙动物安排旅程时,会综合使用外部信号(如温度、风和气压)和内部信号(如日照长度和繁殖准备状态)。一个有用的框架把迁徙描述为:外部条件(如天气恶化)推动迁徙,内部状态(如光周期,即日照时长)拉动迁徙[1]。当气候变化改变这些外部信号的时间或强度时,线索可能变得不那么可靠——它们可能不再指向过去所对应的同样条件。
在绿头鸭中,这些线索之间的平衡随季节而变化:秋季迁徙主要由气温下降、有利风和气压下降推动,而春季迁徙更多由光周期拉动,光周期会压过天气成为主要驱动因素[1]。这种季节差异很重要,因为气候变化对天气线索可靠性的影响在秋季和春季可能不同,可能对一个季节的干扰大于另一个季节[1]。
线索改变时,迁徙时间如何变化
当春季条件变得不那么可预测时,依赖天气线索的动物可能会错判到达时间。在北极繁殖的雁类中,不同迁徙路线上春季条件的可预测性会影响迁徙时间,这表明线索可靠性会影响鸟类何时移动[2]。对一些鸟类来说,春季迁徙提前与气温升高和北大西洋涛动指数(一种大尺度气候模式)偏高有关[5]。这种联系表明,随着气温升高,一些物种可能会更早迁徙,但反应可能取决于路线和所使用的线索。
在绿头鸭中,即使在春季,天气仍会影响迁徙距离:2月最低气温升高使距离增加62%,而3月强北风使移动减少多达213%[1]。这些数字表明,即使光周期占主导,天气仍能调节鸟类迁徙的距离,因此天气模式的变化可能改变迁徙节奏。
路线可能改变,但并非所有物种反应相同
线索可靠性的变化也可能影响迁徙路线。对于北极雁类,不同迁徙路线上的春季可预测性不同,这可能导致针对具体路线的迁徙时间调整[2]。在沿海鲨鱼和大型硬骨鱼类中,温度似乎决定迁入时间和停留时长,而当迁徙与可预测的繁殖功能相关时,光周期可能为成体的迁入和迁出提供线索[3]。因此,气候变化导致的温度升高可能对动物发育过程中的停留模式产生不同影响[3]。
并非所有物种都使用相同的线索,有些物种可能比其他物种更灵活。在两种热带蝴蝶中,湿度是季节性翅型可塑性的线索,但这两个物种整合该线索的方式不同:一种直接对湿度作出反应,另一种则通过寄主植物质量的变化间接作出反应[4]。尽管这个例子涉及翅型而非迁徙,但它说明即使亲缘关系很近的物种,在使用环境线索的方式上也可能不同,这可能影响它们如何应对气候驱动的线索可靠性变化。
本文引用的文献
平衡相互对立的线索:一种温带水鸟迁徙的推—拉驱动因素随季节变化
在绿头鸭中,秋季迁徙主要受环境推动线索(温度、风、气压)驱动,而春季迁徙更多受光周期驱动,这表明气候变化可能在不同季节以不同方式干扰线索可靠性。
从远方预测春天?一种鸟类食草动物不同迁徙路线上的迁徙时间与物候可预测性
不同迁徙路线上春季条件的可预测性会影响北极繁殖雁类的迁徙时间。
墨西哥湾东北部沿海鲨鱼和大型硬骨鱼类的群落时间结构与季节性气候迁徙
在沿海鲨鱼和大型硬骨鱼类中,温度可能决定迁入时间和停留时长,而当迁徙与可预测的繁殖功能相关时,光周期可能为成体的迁入和迁出提供线索;温度升高可能对个体发育过程中的停留模式产生不同影响。
两种热带蝴蝶利用湿度作为季节性多型线索的对比机制
两种热带蝴蝶以不同方式利用湿度作为翅型可塑性的线索,一种直接作出反应,另一种通过寄主植物质量间接作出反应。
北大西洋涛动与鸟类春季迁徙时间
鸟类春季迁徙提前与气温升高和北大西洋涛动指数偏高有关,而且这种反应可能沿迁徙路线的不同路段而有所不同。
