撰文: 克雷格·韦尔奇
翻译: 王晓波
自然界中,每一个生态过程的起止都要遵守物候时钟。漫长进化磨砺出这些规律,而气候变化正在重新设定它们。

美国科罗拉多州西马伦盆地的一道雪堤逗留到了七月,该地区起伏的丘陵生满飞燕草、耧斗菜、火焰草和柳兰。气候变化正在令自然节律颠倒,令积雪早融带来入夏后野花繁盛的时节,并以无法预测的方式重新规划荒野图景。
鸟类和蜂群向科学家们揭示了自然节律的转变,这对我们来说意味着什么?
被我们唤做“安可尔”的黄腹旱獭表现得异常平静,令人意外——考虑到刚刚还有个陌生人用口腔拭子给它采过样。这是科罗拉多州中西部的一个凉爽夜晚,而这只11个月大的雄性黄腹旱獭信步走进了一个金属捕兽笼。

随后两名科研人员取了它的DNA样本,以测量这只毛团的生长速度。从1962年起,科学家们一直在这片高山草甸测绘旱獭的社交生活图景,但最近已把关注点转向了气候暖化对自然节律的更改,以及对旱獭健康的可能影响。

埃尔克山的轮廓由冰川雕成,夏季山花浪漫,该地区被人们称作科罗拉多的野花之都,如今,山间草木的花期比30年前提早了四周。
每年春天旱獭从冬眠中醒来。它们交配、生育,再用整个夏天胡吃海塞为下一轮的冬眠做准备。“要么增肥,要么死亡。”加州大学洛杉矶分校的博士生康纳·费尔森说。此刻他把困在一个凯夫拉纤维做成的深色口袋里的安可尔按住(好避免手指被它的大门牙划破),用一块方形泡棉在它嘴里涂抹,取得细胞样本 ;另一边,同校硕士生麦肯齐·什库尔卡用卡尺量它的小爪子。然后菲尔森为这只参与科研的小动物没用粪便报复我们表达谢意,“它们在笼子里排泄可比拉在我们身上强多了。”

生态学家用网捕捉了许多不同种类的蜜蜂装进塑料试管加以鉴别,在涂上色彩标记以防放归后重复捕捉。
戴维·伊努耶已捕捉过数以千计的蜂鸟,给它们戴上这样的编号脚环,来追踪其迁徙和行为规律。他发现来自墨西哥的宽尾煌蜂鸟到达的时间一度与冰川百合的花期重合,后者的花蜜为其提供养分。今天这些花草常常在蜂鸟现身前就开始绽放。
旱獭的行为模式正在随气候改变。如今它们从冬眠中醒来的时间提前了一个月,因而不得不更早出去觅食。不过,正如研究人员即将通过安可尔发现的那样,大多数旱獭实际上都长得肥硕而健康。提早出洞让它们有更多进食的余裕,因此更宜于增肥和繁衍后代。
大自然的节律变化到目前为止似乎对旱獭利大于弊。但这肯定是个特例而非常态。
时机在自然界中就是一切。从鸣禽春日鸣唱发出的首个音符,到枪虾在特定季节奏响的 “打击乐”,每一个重要生态过程的起始和终结都要遵守某个时钟。开花,产卵,生育,迁徙。这条法则在蒙古大草原上适用,在阿拉伯海或哥斯达黎加的雨林里也不能违背。千百年的进化磨砺出这些规律,而现在气候变化正在重新设定它们。
几乎所有的生命都因之而重塑。在每一片大洋和大陆,四季颠沛流离。提早的消融,迟至的寒冷,还有降水频率和强度的变动,都在以可预见或意料之外的方式玩弄建立已久的节律。所以世界各地的科学家在绞尽脑汁记录生命周期事件的时间表,这门学科被称作物候学。

步调失常 平均气温上升的气候现象遍及美国各地,正在推动春季加快到来,美国西部高海拔地区的植物和传粉者所受影响尤其显著,为了更好的理解各物种如何相互影响及应对这些变化,科学家们在追踪一系列生物对事件的时间点,这门学科名为物候学。
比利·巴尔从1970年代初就住在哥特镇——其中好多个年头过着没有供电和自来水的生活,有时还是这里唯一的冬季居民。痴迷数据的他开始测量雪深、气温等环境参数。巴尔的小屋如今有太阳能供电,设备也升级了,而他仍坚持按时记录大自然。
科学家们几乎在所有着眼之处看到了变化。缅因湾的座头鲸聚集的时间提早了19天,而北太平洋的竹荚鱼、梭鳕、革平鲉的产卵季也都提前到来。在北达科他州雷德河谷,研究人员追踪的83个鸟类物种中有65个早到,有的提前了31天之久。南卡罗来纳州的侏儒河溪螈抵达繁殖地的日子则晚了76天。

季节变动 高山草甸的积雪提前融化,以促使许多物种为适应早到的春天而调整节律,落基山生物实验区的研究人员50年来收集的数据显示,冰川百合等当地植物花期提前,而有些传粉者如从墨西哥迁徙而来的蜂鸟,也加快了赶来的日程。
对于植物、动物和我们人类,其后果的严重性却没有这么直观。假如所有生命节律都朝同一方向错开差不多的幅度,我们按照新时间表过活可能也没什么大不了——就像使用夏令时那样,大家马马虎虎一起度过去就好。可是自然界并不是这样运作的。“不同物种的应对方式并不一致。”戴维·伊努耶说。他是马里兰大学的名誉教授和物候学研究带头人。

格外脆弱 落基山脉南部荫蔽着一大批适应不同海拔地带微气候的动植物,这些散碎分布的生物多样性极易被气候变化伤害,高海拔地区比周边地区暖化更快,而高山植物向山势更高处移动的机会又很少。
有太多节律模式在同时变动,其中每一个都在被其他无数个自身也在变动的因素影响。它们覆盖了所有类群,所有地区,并在同一时间发生。白靴兔、黑线毛足鼠、环颈旅鼠、长尾鼬在冬天毛色都会变白,作为雪地上的保护性伪装。如今它们的毛色常常与周围环境脱节,越来越多地被人看到以一身雪白皮毛卧伏在碧绿的林间、棕色的灌丛或枯黄苔原上。这是因为雪现在落得晚、化得早,但它们的换毛程序是依据白昼长短的季节性改变来启动,而后者当然维持着原来的步调。

一片片颤杨林在科罗拉多的落基山区各处极为常见,科学家们可通过观察其叶片状态改变的过程来洞悉气候变化对物候的影响。
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供稿:报刊部 徐进