警告!|研究称人类破坏了6600万年的生态系统的基本特征:“这在以前从未发生过”

根据一项新研究 , 现代陆地哺乳动物的饮食和尺寸之间的U型关系也可以代表“普遍性” , 因为这种关系至少涵盖了6600万年和一系列脊椎动物群体 。

警告!|研究称人类破坏了6600万年的生态系统的基本特征:“这在以前从未发生过”
文章图片

几十年前 , 生态学家意识到绘制陆地哺乳动物的饮食-大小关系图时 , 将这些哺乳动物与植物-蛋白质梯度对齐时会产生 U 形曲线 。如该曲线所示 , 最左边的吃植物的食草动物和最右边的吃肉的食肉动物往往比那些全吃的杂食动物和中间吃无脊椎动物的食肉动物长得大得多 。
然而 , 到目前为止 , 几乎没有研究在哺乳动物或现代人之外寻找这种模式 。在一项新研究中 , 来自内布拉斯加大学林肯分校和四大洲的机构的研究人员得出结论 , 这种模式实际上可以追溯到很久以前 , 适用于陆栖鸟类、爬行动物 , 甚至咸水鱼 。
然而 , 这项研究也表明 , 人类活动造成的最大食草动物和食肉动物的灭绝正在造成似乎是过去和现在生态系统的基本组成部分的破坏 , 可能会产生不可预测的影响 。
“我们不确定会发生什么 , 因为这以前没有发生过 , ”内布拉斯加大学林肯分校的博士后研究员、该研究的共同作者Will Gearty说 。该研究于4月21日发表在《自然生态学与进化》杂志上 。“但是因为这些系统在很长一段时间内一直处于似乎非常稳定的状态 , 所以当它们离开这种状态时可能会发生什么 , 这令人担忧 。”
Gearty说 , 动物物种的进化和生态历史可以部分地通过饮食和尺寸的相互交织的影响来讲述 。一个物种的饮食决定了它的能量消耗 , 这反过来又推动了生长 , 并最终帮助决定了它的大小 。然而 , 这种规模也会限制一个物种可用的食物的质量和数量 , 甚至为生存所需的质量和数量设置门槛 。
【警告!|研究称人类破坏了6600万年的生态系统的基本特征:“这在以前从未发生过”】Gearty说:“你的食物允许你有多大 , 你就可以有多大 。同时 , 你需要多大的体型来捕捉和处理你的食物 , 你就会有多大的体型 。因此 , 那里有一种进化的相互作用 。”

警告!|研究称人类破坏了6600万年的生态系统的基本特征:“这在以前从未发生过”
文章图片

由于食草动物以植物为基础的饮食营养相对较差 , 它们往往为了覆盖更多的地面以觅取更多的食物而长得很大 , 并容纳长而复杂的消化道 , 以便从中提取最大的营养 。与此同时 , 食肉动物必须长得足够大 , 才能跟上并击倒那些食草动物 。尽管杂食动物的自助餐式的菜单通常能使它们的肚子饱满 , 但它们的高能量需求通常使它们专注于坚果、昆虫和其他小的、能量密集的食物 。虽然无脊椎动物大多喜欢吃富含蛋白质的猎物 , 但这些猎物的体积很小 , 再加上许多其他无脊椎动物的激烈竞争 , 使它们只能吃到最小的尺寸 。
最终的结果是:哺乳动物的平均和最大身体尺寸都呈U型分布 。为了分析这种模式在现代的普遍性 , 该小组汇编了大量现存物种的身体尺寸数据:5033种哺乳动物 , 8991种鸟类 , 7356种爬行动物 , 以及2795种鱼类 。
虽然海洋哺乳动物和海鸟没有这种模式 , 可能是由于生活在水中的独特需求 , 但它确实出现在该小组研究的其他脊椎动物群体--爬行动物、咸水鱼和陆地鸟类 。在分析陆生哺乳动物、陆生鸟类和咸水鱼时 , 这种模式甚至在不同的生物群落中也保持不变--例如 , 森林与草原与沙漠 , 或者热带大西洋与温带北太平洋 。