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2022-06-15 08:27

炎热、年轻、过早死亡——为什么这些鹪鹩的气候未来会让我们所有人担忧

根据一项对气候变暖对包括人类在内的其他物种的影响的研究,炎热和干燥的天气会损害小鹩莺的DNA,导致它们更早衰老、更早死亡。

莫纳什大学的生物学家对西澳大利亚州金伯利的一群濒危紫冠鹩莺进行了一项长达17年的研究,并用血液样本来测量它们DNA中被称为端粒的部分。


A purple-crowned fairy wren.

端粒是位于染色体末端的DNA片段,它可以防止染色体磨损或缠结(就像鞋带末端的肩带)。当它们变得太短而无法发挥作用时,衰老过程就会加速。

研究人员之一,来自该大学生物科学学院的安妮·彼得斯教授说,研究发现,在炎热和干燥的条件下长大的鹪鹩雏鸟的端粒更短。


彼得斯说,结果是,这些雏鸟处理进一步DNA损伤的能力降低了,这意味着它们衰老得更早,死得更早。

似乎天气越热,一周大的雏鸟的端粒受损越严重。但这只适用于干燥的环境——如果是潮湿的环境,鸟儿的DNA不会受到影响。

彼得斯说:“当端粒太短时,细胞就无法存活,并出现故障。”“在身体层面,你开始衰老。如果持续太久,你就会死。端粒长很好;端粒短则不然。”

周二发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上的这一发现,是建立在莫纳什大学此前的一项研究的基础上的。该研究发现,出生7天的雏鸟的端粒可以预测它们的寿命和生育后代的数量。

端粒存在于所有具有线性染色体的生命形式中,包括人类。

随着动物的成熟,它们会因为细胞分裂和压力而失去一些端粒。在人类中,逆境、虐待和炎热干燥的温度等压力都会缩短端粒。


The damage done by hot, dry weather to the DNA of baby wrens has life-long effects.

莫纳什大学的研究人员在2007年至2011年以及2016年至2018年期间采集了417只鸟类的血液样本。这段时间的气温在9度到48度之间。

彼得斯说,鹪鹩在天气潮湿时繁殖,全年使用所有可用的窗户。因为天气预报说,随着气候变化,炎热和干燥的天气条件将会增加,鸟类产卵的时间将会减少。

莫纳什大学的研究人员还建立了数学模型,以预测干燥情况会如何影响紫冠鹩莺的数量。

他们发现,在目前的气候轨迹下,如果没有快速的进化,鸟类的数量将不可避免地在几百年内开始下降。

“一旦这个过程开始运行,它就会继续下去。你只能站在一旁看着——你再也无能为力了,”彼得斯说。

在这段时间里,鹪鹩能进化出应对这种炎热和干燥的能力吗?这是不确定的,因为我们对端粒的进化知之甚少。如果我们谈论的是鸟的翅膀长度或食物大小……但端粒不同寻常,彼得斯说。

她说:“主要信息是,气候变化蕴含着我们尚未预见到的风险。”

“即使我们现在没有看到物种减少,它们可能已经以我们尚未预见的方式面临风险。这只是我们需要对气候变化采取行动的另一个信息。”

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