气候变化可能会破坏彩龟

爱荷华州立大学的一位生物学家正在为彩龟制造警报,彩龟是气候变化特别具有威胁性的许多爬行动物之一。

根据最近由生态学,进化和生物生物学教授Nicole Valenzuela领导的研究,气候变化引起的温度波动可能会破坏一系列物种的性别,这些物种的性别取决于发育的关键阶段的温度。巴伦苏埃拉说,气温上升以及温度波动较大,可能会破坏彩龟种群中雄性与雌性的比例,并威胁到该物种的生存。这项研究于周二在同行评审期刊“科学报告”上发表。

彩龟在蛋内发育时会经历与温度有关的性别决定。巴伦苏埃拉说,暴露在温度较高的温度下的鸡蛋往往会产生雌性,而较低的温度往往会产生雄性。许多海龟物种 - 以及鳄鱼,一些蜥蜴和大蜥蜴 - 经历温度依赖的性别决定。她说,不断增加的平均温度加上气候变化引起的更强烈的热波动可能会导致这些物种的人口结构发生剧烈变化,最终导致人口崩溃并可能灭绝。

巴伦苏埃拉及其合着者将来自爱荷华州的鸡蛋暴露于来自爱荷华州,内布拉斯加州和加拿大的三种不同涂龟种群的巢穴记录的温度,其中还记录了雄性和雌性的比例。巴伦苏埃拉说,允许实验比较多个涂龟种群的反应,这表明并非所有种群都表现出对温度的相同敏感性。

Valenzuela之前的研究将龟蛋暴露在实验室的恒定温度下,以评估对性别决定的影响,发现增加约4摄氏度可能意味着仅产生雄性的巢和仅产生雌性的巢之间的差异。但是那些实验未能解释野外遇到的波动。跟踪研究的最简单的波动(上述12小时5摄氏度的循环和低于这些恒定值的5摄氏度的12小时)导致性别逆转,或者一些卵产生雄性的过程,尽管平均温度较高。巴伦苏埃拉希望,如果类似的波动导致自然巢中的性别逆转,它可以抵消温暖的温度平均值的影响,减轻气候变化的影响。

然而,巴伦苏埃拉最近的实验发现情况并非如此。在一个实验室实验中,研究人员将蛋暴露在温度波动中,模仿自然界中发现的条件,以及振荡被夸大以模仿气候变化情景的条件,研究人员发现这种趋势仍然指向产生高比例雌性的巢穴。研究表明,当温度波动加剧时,倾向于产生雄性的较冷温度曲线趋于女性趋向于雌性。另一方面,来自温暖剖面的胚胎在波动加剧时仍然是雌性或死亡。

“如果我们发现的东西可以推广到其他具有温度依赖性别决定的物种,这是个坏消息,”她说。“如果温度的平均增加伴随着更大的变化,我们会看到人口变得比预期的更加单性。更大的振荡会增加平均温度更高的影响。”

巴伦苏埃拉说,栖息地和开采的丧失已使许多乌龟易于灭绝,气候变化只会增加这些物种面临的危险。

“这里的全部信息是气候变化可能对这些物种产生的潜在影响以及我们的研究结果对保护的重要性,”她说。“海龟是最脆弱的脊椎动物群体,许多人使用与温度有关的性别决定。”