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當(dāng)前位置:關(guān)注森林 > 應(yīng)對(duì)氣候變化 > 氣候動(dòng)態(tài) > 正文 站內(nèi)導(dǎo)航

當(dāng)氣候逐漸變暖,不僅人熱得受不了,鳥(niǎo)類也開(kāi)始“掉色”

媒體:把科學(xué)帶回家  作者:萬(wàn)物雜志
專業(yè)號(hào):孫瑩 2024/5/16 14:46:57

1933年,寫(xiě)出《動(dòng)物莊園》和《一九八四》的作家喬治·奧威爾在倫敦散步的時(shí)候,突然一只藍(lán)色小鳥(niǎo)映入他的眼簾。它鮮艷的羽毛,在陽(yáng)光照耀下更顯靈動(dòng)和活力。此情此景,讓奧威爾留下了一首名為《如夏》(Summer-like)的詩(shī):

Summer-like for an instant the autumn sun bursts out,

秋日的陽(yáng)光突如夏天般瞬間爆發(fā);

And the light through the turning elms is green and clear;

透過(guò)榆樹(shù)葉的阻擋,光線青翠明亮;

It slants down the path and ragged marigolds glow

它灑在小路上,讓金黃的萬(wàn)壽菊耀眼;

Fiery again, last flames of the dying year.

再次燃燒,去年那垂死般的火焰。

A blue-tit darts with a flash of wings, to feed

一只藍(lán)山雀振翅飛舞,去尋覓食物;

Where the coconut hangs on the pear tree over the well;

井邊的梨樹(shù)上碩果累累;

He digs at the meat like a tiny pickaxe tapping

它如一把小鋤子開(kāi)始啄食著果肉;

With his needle-sharp beak as he clings to the swinging shell.

它如一根針用尖銳的喙緊緊抓住搖擺的殼。

Then he runs up the trunk, sure-footed and sleek like a mouse,

然后它沿著樹(shù)干,如老鼠般輕巧;

And perches to sun himself; all his body and brain

大腦和身體享受著秋日的美好;

Exult in the sudden sunlight, gladly believing

它在陽(yáng)光中歡欣,樂(lè)觀地相信;

That the cold is over and summer is here again.

寒冷已過(guò),夏天又來(lái)了。

But I see the umber clouds that drive for the sun,

但我看到那些為太陽(yáng)而奔跑的烏云;

And a sorrow no argument ever can make away

悲傷在看不見(jiàn)的角落滋長(zhǎng);

Goes through my heart as I think of the nearing winter,

當(dāng)我想到臨近的冬天,它穿透我的心臟;

And the transient light that gleams like the ghost of May;

短暫的光芒閃耀著五月的幽靈般的光芒;

And the bird unaware, blessing the summer eternal,

鳥(niǎo)兒毫無(wú)察覺(jué),祝福永恒的夏天;

Joyfully labouring, proud in his strength, gay-plumed,

歡樂(lè)地勞作,驕傲地展示他的力量,羽毛光艷;

Unaware of the hawk and the snow and the frost-bound nights,

不知道鷹和雪以及凍結(jié)的夜晚將至;

And of his death foredoomed.

他的死亡和悲劇早已經(jīng)注定。

但假如奧威爾活到今天,在看到這種名為藍(lán)山雀的小鳥(niǎo)時(shí)候,可能要仔細(xì)辨認(rèn)一下:它怎么“掉色(sai)了呢?

藍(lán)山雀(Cyanistes caeruleus)是歐洲一種很常見(jiàn)的鳥(niǎo)類,活潑的個(gè)性,清脆的叫聲,再加上漂亮的顏色,讓藍(lán)山雀非常受歐洲人歡迎。

圖片

“你瞅啥”(圖片來(lái)源:quora.com)

但最近法國(guó)一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)的研究表明:伴隨著全球氣溫升高,藍(lán)山雀的整體羽毛顏色變得越來(lái)越淺了。

看起來(lái),氣候問(wèn)題就像是一個(gè)“籮筐”,似乎什么問(wèn)題都能和它扯上關(guān)系。但或許通過(guò)藍(lán)山雀的故事,能夠讓我們更加深刻地理解氣候與生物之間的復(fù)雜關(guān)系。

是什么導(dǎo)致了藍(lán)山雀褪色呢?這要從鳥(niǎo)類羽毛產(chǎn)生顏色的原因說(shuō)起。

圖片

鳥(niǎo)類多變的顏色,成為了我們這個(gè)豐富多彩世界的一部分(圖片來(lái)源:allaboutbirds.org)

對(duì)于鳥(niǎo)類來(lái)說(shuō),產(chǎn)生顏色的方式有兩種:一種是化學(xué)色,這是由羽毛中的色素分子產(chǎn)生的,它們吸收某些特定波長(zhǎng)的光,并反射其他的光從而產(chǎn)生顏色。鳥(niǎo)類羽毛的化學(xué)色主要來(lái)自三種物質(zhì):黑色素、卟啉類化合物和類胡蘿卜素。

根據(jù)濃度和位置的不同,黑色素可以形成鳥(niǎo)類從最暗的黑色到紅棕色和淡黃色等顏色;卟啉類化合物則可以形成包括粉色、棕色、紅色和綠色等多種顏色;而類胡蘿卜素則是黃色和橙色的來(lái)源。

圖片

色素羽毛的微觀結(jié)構(gòu)。在這種情況下,除了紅色波長(zhǎng)外,其他波長(zhǎng)都會(huì)被色素顆粒吸收。(圖片來(lái)源:allaboutbirds.org)

對(duì)于藍(lán)山雀來(lái)說(shuō),它身上的黃色羽毛正是來(lái)自食物中的類胡蘿卜素,因?yàn)樗{(lán)山雀的主要食物就是各種昆蟲(chóng),類胡蘿卜素從毛毛蟲(chóng)傳遞到了藍(lán)山雀體內(nèi)。

而組成鳥(niǎo)類羽毛顏色的另外一種形式,就是結(jié)構(gòu)色。這是由羽毛或其他皮膚結(jié)構(gòu)的微觀物理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的,通過(guò)光的干涉、衍射或散射等物理過(guò)程從而產(chǎn)生顏色。其中最為神奇的就是“彩虹色”,也就是呈現(xiàn)五彩繽紛如彩虹般的顏色。

圖片

一位攝影師家拍攝到的藍(lán)山雀在陽(yáng)光下呈現(xiàn)出漂亮的“彩虹色”(圖片來(lái)源:quora.com)

藍(lán)色羽毛同樣也是結(jié)構(gòu)色的產(chǎn)物,鳥(niǎo)類羽毛倒鉤上的小氣孔可以散射入射光,從而產(chǎn)生藍(lán)色的羽毛。自然,藍(lán)山雀身上藍(lán)色的羽毛就是這樣組成的結(jié)構(gòu)色。

圖片

羽毛的顏色是由羽毛中角蛋白的有序結(jié)構(gòu)對(duì)光線改變而形成。當(dāng)藍(lán)色光被折射,其余顏色被一層黑色素吸收時(shí),鳥(niǎo)的羽毛就呈現(xiàn)出藍(lán)色(圖片來(lái)源:allaboutbirds.org)

不過(guò)以上對(duì)顏色的分類和觀察,其實(shí)都是站在人類的角度。因?yàn)槿搜弁ǔV挥腥N錐形感光細(xì)胞,分別對(duì)黃綠色(564納米)、綠色(534納米)和藍(lán)紫色(420納米)的光最為敏感。但是鳥(niǎo)類有第4種錐形感光細(xì)胞,可以對(duì)于紫外線進(jìn)行感知。因此在鳥(niǎo)類的世界中,藍(lán)山雀可能應(yīng)該改名“紫山雀”才對(duì),因?yàn)樗挠鹈赡艹尸F(xiàn)得更多是人類看不見(jiàn)的“紫色”。

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人類和鳥(niǎo)類視覺(jué)對(duì)比(圖片來(lái)源:allaboutbirds.org)

而這項(xiàng)從2005年持續(xù)到2019年的調(diào)查,科學(xué)家們分別在法國(guó)南部蒙彼利埃地區(qū)和科西嘉島對(duì)藍(lán)山雀進(jìn)行觀察,一共搜集了5800多個(gè)藍(lán)山雀?jìng)€(gè)體顏色數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),不管是結(jié)構(gòu)色形成的藍(lán)色羽冠,還是化學(xué)色形成的黃色羽毛都在明顯得變淺。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)猜測(cè),藍(lán)山雀這樣的變化最有可能的原因就是因?yàn)闅夂蜃兣瘜?dǎo)致。這項(xiàng)研究的首席科學(xué)家大衛(wèi)·洛佩斯(David López)表示:“我們的研究表明,環(huán)境變化特別是氣候變化,可能是像藍(lán)山雀這樣的鳥(niǎo)類的物理特征發(fā)生變化的主要原因?!?/p>

圖片

一只展翅翱翔的藍(lán)山雀,由于藍(lán)山雀的平均壽命約1.5歲,因此顏色變淺的趨勢(shì)正在代際間延續(xù)(圖片來(lái)源:countrylife.co)

在兩個(gè)地點(diǎn)中,位于科西嘉島的藍(lán)山雀顏色變化更為明顯。因?yàn)樵谧罱?5年來(lái),科西嘉島的平均氣溫上升了約1.23℃,年平均降水量也減少了0.64毫米。

或許你會(huì)覺(jué)得僅僅升高這么點(diǎn)溫度,似乎并不足以有什么明顯的改變。但根據(jù)聯(lián)合國(guó)相關(guān)部門(mén)的預(yù)測(cè),假如現(xiàn)在全球的平均氣溫再上升1℃,足以讓北極圈半年都處于無(wú)冰的狀態(tài),全球糧食將減產(chǎn)10%,海平面會(huì)上升約2.3米,海洋中70%的珊瑚礁面臨死亡。

圖片

隨著全球氣溫的升高,很多地區(qū)的極端天氣越來(lái)越頻繁了(圖片來(lái)源:un.org)

而科西嘉島位于地中海西部,是典型的地中海氣候,夏季炎熱干燥,冬季溫和多雨。在這樣的氣候下,當(dāng)?shù)氐纳飳?duì)于環(huán)境的變化非常敏感。尤其是在夏季,氣候干旱炎熱就會(huì)促使生物發(fā)生明顯的變化。

科學(xué)家們推測(cè),正是由于氣候變暖,導(dǎo)致了當(dāng)?shù)?strong>昆蟲(chóng)活動(dòng)發(fā)生了變化,并且紫外線強(qiáng)度也明顯增強(qiáng)。在多重因素下,讓藍(lán)山雀的羽毛逐漸變淡。它的藍(lán)色羽冠顏色飽和度平均下降了約22%,黃色胸斑下降了約33%。

研究還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn):無(wú)論雌雄,藍(lán)山雀的顏色都在緩慢變淡。但是在夏季,雄性的顏色改變更大,而這個(gè)季節(jié)恰好是藍(lán)山雀要進(jìn)行求偶和繁殖后代的時(shí)候。

圖片

藍(lán)山雀喜歡棲息在樹(shù)枝上(圖片來(lái)源:countrylife.co)

這正是科學(xué)家們好奇和擔(dān)憂的地方,因?yàn)樗{(lán)山雀是一種非常典型的“視覺(jué)動(dòng)物”,當(dāng)雌性藍(lán)山雀在擇偶的時(shí)候,雄性的羽毛顏色至關(guān)重要,這可以體現(xiàn)對(duì)方的飲食水平和繁殖質(zhì)量。

那么當(dāng)群體顏色整體都在發(fā)生改變的時(shí)候,那么是導(dǎo)致更多的藍(lán)山雀找不到配偶,還是它的擇偶標(biāo)準(zhǔn)會(huì)發(fā)生改變?這也是科學(xué)家們下一步的觀察重點(diǎn)。

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19世紀(jì)一位畫(huà)家描繪的藍(lán)山雀,希望它明亮的顏色不會(huì)在某一天徹底消失(圖片來(lái)源:oldbookillustrations.com)

但不管怎么說(shuō),在全球氣候持續(xù)變化的今天,才是真正的“眾生平等”。沒(méi)有一個(gè)地區(qū),沒(méi)有一個(gè)物種,沒(méi)有一個(gè)個(gè)體可以在劇變面前若無(wú)其事,也包括此刻的你與我

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