气候变化对野生动物的影响因性别而异

气候变化对野生动物的影响因性别而异

生物组织不同层次对气候变化基于性别的反应的例子。鸣谢:uux.cn/自然通讯(2023)。DOI: 10.1038/s41467-023-40316-8

(神秘的地球uux.cn)据斯坦福大学(凯蒂·朱厄特):生物性别可能是预测动物和植物种群如何应对温度变化的一个重要因素,从海龟的性别取决于它们孵化的海滩的温度,到雌性北极驯鹿,它们在早期融雪时期穿过捕食者的领地,为哺育后代补充能量储备。

然而,根据发表在《自然通讯》上的研究,很少有环境研究和保护计划考虑到这些差异。

“研究对热浪和极端温度波动等气候危害的性别反应对减缓生物多样性丧失至关重要,”首席研究作者Elena Gissi说,她是斯坦福多尔可持续发展学院海洋系的Marie Sklodowska Curie研究员。

区分性和性别

性别指的是影响生理和外表的生物有机体的生物学特征,而性别指的是构建社会和组织、塑造行为、技术、环境和知识的社会文化规范、身份和关系。

合著者Londa Schiebinger是人文与科学学院的科学史教授,她致力于理解人类知识的性别化,包括如何减少人工智能和医学研究中的偏见。“正如我们在其他领域看到的那样,将性别分析纳入环境科学可以带来关于自然界的新发现——面对日益严重的气候灾难,自然界的弹性和脆弱性,”Schiebinger说。

对于在墨西哥下加利福尼亚筑巢的沿海海鸟黑嘴海鸥的几个种群来说,2014年的海洋热浪导致了雄性和雌性之间的行为差异。被称为“Blob”的大量温水颠覆了海洋食物网,并促使通常在同一区域觅食的雄性和雌性剪嘴鸥通过分开觅食来避免相互竞争。雄性向北飞,雌性向南飞。

这一观察对巴哈的保护管理者很重要。例如,海洋保护区可能会在温暖的年份无意中保护濒临灭绝的海鸟中只有一种性别的觅食地,从而对整个种群产生连带影响。

“由于人类的影响,100万个物种面临灭绝的风险,危及使我们的生活成为可能和美丽的自然世界,”全球变化生物学家伊丽莎白·哈德利说,她是该研究的合著者,也是人文科学学院的生物学教授。“通过在气候变化研究中考虑生物性别,我们可以更好地预测未来,更好地保护海洋和陆地物种。”

不同的反应

在全球变暖影响最严重的极地地区,提前融雪的年份对北极狼蜘蛛来说可能是一个福音。早春开启了生长季节。由于有额外的时间成熟,两性都长得更大,女性的体型甚至比男性更大,这提高了她们怀孕和保持怀孕的几率以及养育后代的能力。另一方面,对于雌性驯鹿来说,它们在春天为照顾幼崽而增大体型,随着春天极地变暖,加速的冰雪融化迫使它们向北迁徙。他们对绿色植被的搜寻通常会得到营养丰富的食物,但旅途会让他们暴露在掠食者面前,比如在高纬度地区游荡的狼。

在南半球,澳大利亚更热的沙子威胁着在海滩上筑巢的六种海龟的生存。环境决定海龟的性别。对于红海龟来说,如果沙子在大约29摄氏度(84华氏度)的温度下孵化卵,孵化出的幼龟将会是雌性。低于这个温度,雄性就会孵化。

“为了让海龟种群在未来生存下去,它们需要有适当的男女比例,”合著者、海洋生态学家兼海洋教授拉里·克劳德说。“如果我们忽略了每种性别对全球气温上升的不同脆弱性,我们就有可能在一代海龟的时间里失去30年的保护努力。”

结合生物性别

Gissi说,在许多情况下,研究人员不收集特定性别的数据仅仅是因为这在逻辑上很困难。在一些鸟类物种中,如蓝鸟和哀鸽,雄性和雌性很难仅凭外表区分。她说,其他研究人员可能没有意识到这些数据与研究结果或政策结果相关。

但是变化正在发生。为了繁殖更多的雄性海龟,昆士兰州政府于2021年发布了海龟保护战略,优先考虑遮蔽巢穴和将蛋转移到更凉爽的地方等策略。Gissi还指出了资助机构和科学期刊正在采取的措施。2022年,国家科学基金会举办了关于如何最好地将性别分析纳入其资助指南的研讨会,同年,《自然》杂志宣布了要求作者说明他们如何在研究设计中包括或排除性别的指南,并澄清原因。

“潜在地,生物性别与每一个涉及活生物体的实验都有关系,”吉西说。“在研究设计中包括性别分析应该成为默认。为了提高科学的严谨性和可重复性,当性别起重要作用时,报告有价值,当性别不是决定性因素时,报告无效结果也有价值。如果我们想保护地球生命的未来,我们需要评估性在我们快速变化的世界中扮演着什么样的角色。”

采取行动扭转生物多样性的丧失

在考虑物种如何应对气候变化时,科学家、资助机构和决策者,特别是从事保护工作的人,都可以在促进性别科学方面发挥作用。研究作者建议如下:

对科学家来说:

研究生物对气候变化的反应中性别和气候驱动因素的相对贡献
考察在个体水平上对气候变化的性别特异性反应将如何影响物种种群和群落
将生物性别分析纳入实验室和野外实验

供资机构:

支持针对不同性别的气候变化应对措施的基础研究

对决策者而言:

在指定新的保护区之前,考虑物种对气候压力的性别反应,并根据性别知识协调管理和监测,以适应和缓解气候变化




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