
幕后文章是与国家科学基金会合作提供给生活方面的。如果取决于杰西卡·海尔曼(Jessica Hellmann),那么蝴蝶和甲虫等昆虫的挥舞率与传统的保护图标一样多,例如北极熊,老虎和海豚。
为什么?
Hellmann说:“北极熊,老虎和海豚等动物非常重要,但主要是因为它们有助于定义我们如何看待与自然世界的关系。” “但是,当涉及生态系统的功能时,昆虫就是它所处的位置。”
为什么昆虫在生态上如此重要?巴黎圣母院的生物学家Hellmann说:“它们具有疾病,授粉,对农作物和木材产生经济影响。”实际上,世界上近80%的作物需要授粉,在美国,昆虫授粉的农作物的年价值约为200亿美元。更重要的是,地球上大多数生物是昆虫。
Hellmann补充说,它们也对气候变化特别敏感 - 因为无脊椎动物无法调节自己的体温 - 使其“很棒的小温度计”。
再次在路上
当气候变化使他们的栖息地太热或太干燥时,那些“伟大的小温度计”将如何反应?
Hellmann和Shannon Pelini(Hellmann的博士生之一)进行的研究表明,全球变暖可能会在整个生命阶段对单一昆虫物种有所不同,并且全球变暖影响不同的昆虫物种以不同的方式。
最重要的是,随着气候变化的进展,在无法再支撑它们的栖息地中,一些昆虫可能被困在水中,例如从水中被捕获。因此,他们可能会灭绝或失去其人群中重要的遗传学细分市场。但是其他物种,也没人知道哪种物种可以通过自己向北移动来达到较冷的气候。
这样的流动物种能够在生活在其新栖息地中的陌生植物上生存吗?为了帮助回答这个问题,佩里尼进行了实验室实验,涉及将两种蝴蝶物种的毛毛虫暴露于范围内发生的气候和植物,然后监测这些群体的生长和存活率。
她将很快在日记中宣布国家科学院论文集(PNA)这两种生活在其范围边缘的蝴蝶种群将如何受到气候变化的影响以及可能限制或减少其北部扩张的各种因素。
Hellmann目前正在跟进Pelini的研究,通过调查两种蝴蝶物种中的数千个基因,以识别那些被气候变化关闭或开发的基因。这些研究旨在揭示某些昆虫物种对气候变化和其他昆虫不耐受的耐受性的遗传基础。
有争议的策略
但是,某些昆虫,动植物物种在其本地栖息地之外生存的潜力提出了一个问题:应手动将其栖息地受到危害的物种,其栖息地受到手动变化的伤害? Hellmann警告说,这个想法称为“托管搬迁”或“辅助移民”,仍然引起极大争议。
Hellmann说:“在某些情况下,托管搬迁可能会取得巨大的成功,并使物种免于灭绝。” “但是在其他情况下,搬迁物种可能人口过多,导致当地物种或堵塞水管的灭绝,因为在大湖泊中已经侵入性斑马肌肉。”传统上,这种风险迫使大多数科学家拒绝托管搬迁。
“十年前,我们会说,'没办法。管理搬迁是一个愚蠢的主意。'这是因为最好的策略是减少温室气体,但我们的温室气体不够快。”
这就是为什么由Hellmann共同领导并由国家科学基金会部分资助的工作组最近开发了一种新的分析工具,以帮助决策者根据多学科的考虑来确定是否,何时以及如何将特定的植物,动物或昆虫迁移。
这些考虑因素包括搬迁成功的可能性,造成生态伤害,相关法规和受影响物种的文化重要性的潜力。
南非斯泰伦博斯大学的戴维·理查森(David Richardson)说,他和工作组的其他成员在最近的PNAS文章中宣布了该工具,这代表了“平衡无行为风险与行动风险的新方法”,以帮助物种生存气候变化。
进行托管搬迁与将入侵物种引入新生态系统之间是有区别的。 Hellmann说:“如果我们认为一个物种有可能变得侵入性,这意味着它可能在引入它的地方会变得有害,那么我们不想将该物种视为托管搬迁的候选人。”
最有可能成为侵入性的物种类型是具有高增长率的物种,杂草植物和物种,这些物种和物种捕食其他物种,例如棕树蛇。侵入性较小的物种包括濒危或高度专业化的物种,或者我们有某种控制方式。
Hellmann说:“您只需要确保您的托管物种不会变成入侵物种。这就是关于托管搬迁的辩论的核心。”
编者注: 这项研究得到了国家科学基金会的支持(NSF),联邦机构负责在科学和工程领域的所有领域资助基础研究和教育。看到幕后存档。