面對史無前例的變化，動植物們爭先恐後地追趕——結果好壞參半。藝術和科學生物學助理教授Carlos Botero和挪威科技大學的研究生Thomas Haaland開發了一個新的模型，有助於預測可能導致特定物種滅絕的變化類型。
這項研究發表在9月27日的雜誌上
博泰羅說：“很難預測生物體將如何應對極端事件的變化，因為根據定義，這些事件往往相當罕見。”但是，我們可以很好地瞭解任何一個物種如何應對氣候變化的當前變化——如果我們關注它的自然歷史，並對它過去所經歷的氣候制度有所瞭解。
Botero實驗室的研究人員利用各種來自生態學和進化生物學的工具來探究細菌從人類到人類的生命如何適應並適應不斷的環境變化。
在這項新的研究中，Botero與他以前的學生Haaland（現在是瑞士蘇黎世大學的博士後研究員）合作開發了一個關於人口如何應對稀有環境極端的進化模型。（想想：500年的洪水。）這些罕見的事件對於進化來說是棘手的，因為很難適應那些幾乎從未遇到的危險。
通過計算機模擬，Haaland和Botero發現某些特徵和經驗成為脆弱性的關鍵指標。
具體來說，他們發現：
這種新模式的關鍵洞察力是屬於前一種“保守”類別的物種可以很容易地適應更頻繁或廣泛的極端，但當極端情況變得更強烈時，就難以調整。後者的物種則恰恰相反，“無憂無慮”的種類。
Haaland和Botero還發現，加速性狀進化的因素通常可能會阻礙而不是有利於適應罕見的選擇事件。部分原因是：在兩個極端環境之間的長時間間隔內，高突變率往往有助於適應正常條件的過程。
Botero說：“我們的研究結果對這樣一種觀點提出了挑戰：物種在歷史上暴露於更多變的環境中，更適合應對氣候變化。”
“我們看到，即使對過去經歷過類似事件的人口來說，環境極端的模式和強度的簡單變化也可能是致命的。這種模式只是幫助我們更好地瞭解何時何地可能出現問題。”
Haaland和Botero描述的簡單框架可以應用於任何類型的極端環境，包括洪水、野火、熱浪、乾旱、寒流、龍捲風和颶風——所有這些都可能被認為是氣候變化下“新常態”的一部分。
以酷熱為例。該模型可以用來預測當熱浪持續時間更長時，動物或植物物種會發生什麼，當熱浪持續更長時間，或者當典型的熱浪影響更大的區域時。
Botero說：“熱浪曾經是罕見的、斑駁的區域，可能主要是不會對極熱產生明顯適應的物種。”我們的模型表明，在這些特定地點滅絕的最大威脅將是更頻繁或更廣泛的熱浪，而這些地方最受關注的物種將是特有種和地理分佈小的物種。
Botero補充說：“相反，熱浪在歷史上是普遍的和廣泛的，可以預期宿主已經適應極端熱的物種。”在這種情況下，我們的模型表明，這些地方的典型居民可能更容易受到更高溫度的影響，而不是受到更長或更廣泛的熱浪的影響。”
新的模型給野生動物管理者和保護組織洞察潛在的脆弱性的不同物種的基礎上相對簡單的評估他們的自然歷史和歷史環境。
例如，華盛頓大學的博士後研究員Colin Donihue的2018項研究發現加勒比海的蜥蜴傾向於進化出更大的蟾蜍和短的肢體長度以應對颶風，因為這些特徵幫助他們在強風中更好地附著在樹枝上。新的模型表明，雖然這些蜥蜴不太可能受到更頻繁的颶風的影響，但是如果未來的颶風變得更加強烈，它們的種群可能面臨滅絕的重大威脅。這個問題的一個可能的解決辦法可能是在島上提供避風港，讓部分人口逃離非常高強度的風，博特羅建議。
Botero說：“雖然這一簡單的保護行動不太可能將平衡從一個保守的轉變為對極端事件的一個‘無憂’進化的反應，但它仍然可以減少這些‘保守’蜥蜴種群的最大脆弱性。”它可能會給他們足夠的時間來積累足趾和四肢的足夠的進化變化，以滿足他們改變棲息地的新需求。
