轉自公眾號：WithNature
氣候變遷對鳥類自身的影響可能比它們的遷徙模式更大。
當我們思考氣候變遷如何影響鳥類時，腦海中往往會浮現出遷徙模式的改變、北方分布範圍的擴大，或是食物供應的減少。
然而， 氣候變遷還可能直接改變鳥類的生理特征 。比如，它們的喙變得更長，體型變得更小。今年在【自然通訊】（Nature Communications）期刊上發表的一項研究，對近7000種非遷徙性陸生鳥類進行了分析，揭示了不同物種如何采取不同的策略來調節身體的核心溫度。這反過來可以揭示氣候變遷如何隨著時間的推移改變鳥類。
中美鵂鹠 © Shawn McCready /Flickr/Creative Commons
這項研究主要關註兩個生物學規則： 褒曼規則 和 阿倫規則。 在深入探討鳥類喙和體型的變化之前，我們先來了解一下這兩個規則。
褒曼規則和阿倫規則
在北極中部，氣溫遠低於零度，且會持續數月之久。這裏居住著體型龐大的 北極熊 ，它們是世界上體型最大的熊類。
而在赤道附近約80度（26.67攝氏度）的馬來西副熱帶雨林中，生活著體型嬌小的 馬來熊 ，對比一下，北極熊的肩高要比這種馬來熊高2.5倍。這種體型差異在19世紀由博物學家卡爾·褒曼提出並認為有其合理性。他解釋稱，較大的體型有助於動物儲存更多熱量，而較小的體型則更利於散熱。
因此， 隨著前進演化而遠離熱帶地區的動物，它們的體型也趨於增大。
他的解釋被稱為褒曼規則，並在野生動物界得到廣泛認可，盡管近年來也引發了一些爭議。到了19世紀70年代末期，另一位研究者喬爾·阿薩夫·阿倫（Joel Asaph Allen）在此基礎上提出了補充觀點。
他解釋，動物還前進演化出了使用喙、腿和手臂等身體部位來散發或保持熱量的能力。這就是為什麽與沙漠中擁有「衛星天線」般大耳朵的大野兔相比，北極野兔的耳朵相對較小。
然而，近期的研究又帶來了新的視角。德克薩斯大學柯士甸分校綜合生物學系的副教授卡洛斯·波特羅（Carlos Botero），以及華盛頓大學的瓊·加西亞·波坦（Joan Garcia-Portaand）和賈斯汀·鮑德溫（Justin Baldwin），開始在全球範圍內對鳥類物種進行深入研究，以進一步探討這些法則的普遍性和適用性。
他們發現，盡管有些鳥類確實遵循這些規則——比如北極烏林鸮體長接近2英尺，而中美鵂鹠則只有約5英寸長—— 但自然界中的情況遠比褒曼或阿倫規則所暗示的要復雜得多。
在深入分析了近7000種非遷徙的陸生鳥類後，研究團隊得出了一個結論：無論是褒曼規則還是阿倫規則，在孤立的情況下都不能完全準確地描述鳥類體型的演變規律，但它們也並非完全錯誤。
波特羅教授解釋說：「當鳥類的體型發生較大變化時，它們的四肢往往變化不大；反之，如果四肢變化顯著，那麽體型的變化就會相對較小。 這兩種規則實際上是相輔相成的，共同作用於鳥類的體型演變。 這意味著，鳥類在體型和四肢的演變上並不需要極端地偏向某一方，而是可以在兩者之間找到一種平衡，從而避免過大的變化。」
隨著氣候持續變暖並帶來動蕩的極端天氣，了解這兩條規則之間的內在聯系變得尤為重要。這一研究成果最終發表在了【自然-通訊】（Nature Communications）上。
即時變化
雖然大多數鳥類的身體和喙大小似乎發生了一點變化——這些變化在統計學上幾乎難以察覺——但它們似乎都表現出某種共同的變化。 它們的身體幾乎在不知不覺中逐漸縮小 ，而喙或腿只是輕輕一碰就拉長了。
波特羅教授進一步指出：「這些微小的變化綜合起來，有助於改變鳥類的整體表面積與體積比，而無需大振幅地對它們的外觀，尤其是它們的生態環境造成影響。」
然而， 某些鳥類確實在身體或喙部上展現了更為顯著的變化 ，這主要是由於它們原有的身體或喙部結構存在限制。
舉例來說，有些鳥類的喙部是專門設計的，因此它們無法輕易改變。
紅交嘴雀 © Mick Thompson /Flickr/Creative Commons
波特羅教授表示，「改變任何與喙部相關的部份都是個問題，因為這可能讓你無法再捕獲到之前能捕獲的獵物種類，或者你的歌聲會變得奇怪。‘有確鑿的證據表明，當你的喙部發生變化時，歌聲的聲學特性也會發生顯著變化。’」
比如，如果你改變了交嘴雀的喙部，那麽它們迅速從松果中剝出果實的動作就會變得困難許多。
相反，有些物種無法進一步縮小體型， 因為它們已經達到了環境或食物來源所允許的最小尺寸 。於是，它們選擇透過加長喙部來散熱，這是一種出人意料的、非常高效的方式。例如，被稱為飛蟲捕手的須雀霸鹟擁有小巧的喙部，生活在南美洲的安第斯山脈；而同為飛蟲捕手的船嘴霸鹟則能在熱帶地區生存，其喙部要大得多。
這些例子解釋了鳥類大小和形狀的歷史變化。但值得註意的是， 鳥類的變化不僅限於漫長的歷史過程，它們也在即時發生著變化。
最近發表在【美國國家科學院院刊】（Proceedings of the National Academy of Sciences）雜誌上的另一項研究分析了過去40年間收集的129種北美候鳥的數據， 發現它們的體型在縮小，而翅膀則變得更長。
2020年論文的共同作者之一瑪克妲.基內洛娃（Marketa Zimova）說道：「較小的鳥類，如小鶯或戴菊，實際上比旅鶇和鷯哥等大型鳥類縮小得更快，因此它們在40年內的變化速度要快得多。它們可能會比體型較大的鳥類更快地適應變暖的溫度。 這一趨勢是真實存在的，但我們不知道這是好是壞 。」
