亚马逊雨林拥有地球上其他任何地方都找不到的大量动植物,有些物种仅分布在特定地区,但其原因几十年来一直困扰着科学家。
现在,由英国生态与水文中心 (UKCEH) 牵头的一项新的国际研究对亚马逊在上一个冰河时代(约 260 万年前至 11,700 年前)如何演变的传统思维提出了挑战。
这表明世界上最大的热带雨林对环境变化的敏感度比以前认为的更高,进一步告持续的、大规模的、快速的人类驱动的气候和土地利用变化如何对这个珍贵的生态系统构成威胁。
一些科学家认为,在上一个冰河时代,亚马逊地区有完全孤立的“森林岛”(称为“避难所”),而另一些人则认为森林是连续的,覆盖的面积与今天大致相同。
由英国环境与人类中心牵头的建模研究结果发表在《npj 生物多样性》杂志上,表明答案介于两者之间:林地和稀树草原连接着这些森林岛屿。作者得出结论,这使得一些能够走得更远、适应性更强的动物能够在它们之间移动,同时也对依赖特定栖息地的更专业物种构成了屏障。
一个地区的植被和气候的构成会影响自然进化,这意味着虽然一个物种可能最初存在于大片区域,但随着动物局部环境的变化,不同物种逐渐在不同地区进化。
这项研究的主要作者、英国环境与健康中心的陆地表面建模师道格拉斯·凯利博士解释说:“过去的气候变化对塑造亚马逊森林的外观和生长地点发挥了巨大作用。类似的变化很快就会到来,而且速度要快得多。
“以前,气候变化需要数千年的时间,植物和动物才能适应,但现在,由于人类活动导致的温室气体排放增加,几十年内全球就会出现显著变暖。”
该研究涉及英国环境卫生委员会、安大略森林研究所、德国基尔大学、英国气象局、巴西INPA和芝加哥菲尔德自然历史博物馆。
研究团队结合了先进的气候和植被建模技术,并根据沉积物中花粉化石的记录,利用计算机预测上一次冰河时期生长的植物类型及其位置。此前的研究大多采用单一的研究技术。
研究人员表示,与之前的研究不同,他们考虑了发现化石花粉的地区与动物是否能够在栖息地之间迁徙之间可能存在的差距。他们先进的计算机和统计模型表明了那里会生长什么类型的植被,并通过记录在任何相邻地区的植物类型进行验证。
上一个冰河时期,由于气候寒冷干燥,森林覆盖率急剧下降。大气中的二氧化碳减少,干燥的气候限制了树木的生长,引发了更多的野火,摧毁了许多森林地区。
这项研究的共同作者、安大略森林研究所的 Hiromitsu Sato 博士说:“我们相信,我们的研究采用了综合建模方法,为亚马逊丰富生物多样性的起源提供了迄今为止最好的证据。
“利用陆地表面模型提供有关生物多样性的关键信息是一项新的、非常令人兴奋的创新,未来可以用于研究缺乏数据的物种历史。”
研究人员的下一步是探索猴子、蚁鸟、青蛙、蝴蝶和藤本植物等群体中的物种在数千年间何时何地可能彼此分化。