研究人员发现了温度升高与物种种群下降之间的关键联系，为全球变暖威胁自然生态系统提供了新视角。研究显示，温度升高加剧了种群内的竞争，最终导致在更高温度下种群崩溃。这项研究提供了首次明确的实验验证，表明温度升高改变了控制自然中种群动态的力量。
莱斯大学的研究人员揭示了温度升高与物种种群下降之间的关键联系，为全球变暖威胁自然生态系统提供了新视角。该研究发表在《生态学》杂志上，由沃尔克·鲁道夫主导，研究显示温度升高加剧了种群内的竞争，最终在更高温度下导致种群崩溃。这项研究提供了首次明确的实验验证，表明温度升高改变了控制自然中种群动态的力量。
鲁道夫教授说：“我们的研究为理解变暖对自然种群的广泛影响提供了一个重要的缺失部分。”他是生物科学的教授。“即使个体在较高温度下似乎茁壮成长，整体种群仍可能因资源竞争加剧而遭受痛苦。”
为了揭示温度如何影响竞争和种群增长，团队集中研究了水蚤（Daphnia pulex），这是一种在淡水食物网和水质中扮演重要角色的小型浮游动物。通过在控制的实验室环境中操控温度和种群密度，研究人员隔离了温度升高对种群动态的影响。结果既令人着迷又令人忧虑。
实验显示，随着温度升高，个体之间的竞争显著增强。事实上，温度每上升7摄氏度，竞争效应就翻倍，导致在最高测试温度下种群的dramatic下降达到50%。虽然适度的变暖（12-19°C）最初通过加速代谢和繁殖促进了种群增长，但在更高温度下，这些好处随着竞争的加剧而消失，导致种群的急剧下降，即使个体能够耐受更高的温度。
一位本研究的第一作者、研究生毕业生莉莉·斯托克塞斯说：“我们知道温暖的温度会增加变温动物的代谢和繁殖，但我们发现较高的温度也会产生竞争，从而限制生存和繁殖。”斯托克塞斯在鲁道夫的实验室中进行实验，作为她本科毕业论文的一部分，现在在休斯顿动物园工作。“随着温度接近这些种群的生理极限，增加的竞争开始超过这些代谢的好处，导致种群下降。这是一个对面临升温的生态系统的重要警告——种群可能在比我们想象的更低的温度下接近下降。”
这些发现挑战了这样一种假设：变暖总是通过促进个体生长来惠及变温动物种群。相反，他们表明，温度升高可以通过加剧竞争在生理压力成为关键因素之前就伤害种群。这种竞争的增加也可能导致种群不稳定，进一步加剧局部灭绝的风险，尤其是在温度波动频繁的环境中。
祖伊·尼尔说：“我们的发现表明，许多物种可能在达到其热耐受极限之前，就面临着迅速的种群下降。”她是鲁道夫实验室的前研究生，现为德克萨斯大学MD安德森癌症中心的数据科学家。“这对保护工作有重大影响，因为这意味着由温度驱动的种群崩溃可能发生在比先前预期的更低的变暖阈值，并可能影响到那些被认为对温度变化具有恢复力的物种。”
随着全球气温持续升高，这类研究提供了关键的见解，能够帮助预测和减缓生物多样性损失，这是确保脆弱物种和生态系统在为时已晚之前获得所需保护的重要一步。
