遇見科學

為了解氣溫變化與演化間的關係，一群來自加拿大與歐洲的生物學家展開為期三年的科學研究，並於日前公布研究成果。結果發現，當研究主角海洋刺魚（stickleback）處於溫度逐漸降低的水塘中時，會加快其生物演化速度。科學家發現，在這三年的觀察期中，海洋刺魚能快速演化成可以適應溫度變化的魚類，幫助自己在低溫環境中生存下來。

不過科學家也發現，並非所有魚類都能透過快速演化來適應環境變化，因為研究過程中就有多達九成五的魚類因承受不了溫度變化而死亡，只有百分之五的魚類可以演化出適應氣候變遷的能力；這項研究成果不只將刊登在《皇家學會報告生物科學版》，也引發生物學界的關注。

台灣大學生態學與演化生物學所教授李培芬認為，氣候變遷可能導致一個地區物種組成、數量、分布的變化。當一個生態系內的物種組成發生變動時，有可能進一步影響原有的競爭、捕食、共生或寄生等互動關係，例如，氣候暖化使得春天提早來臨及溫度回升，這將造成變溫動物如毛毛蟲提早繁殖生長，但鳥類的繁殖還沒有開始，當鳥類繁殖開始時將無足夠的食物來源，這將影響鳥類繁殖的成功率。

此外，如大型植物的生活史較長，在氣候變遷下仍然可以存活，但卻無法繁衍，一旦死亡就會造成生態系統的崩潰，因高溫缺水的情形下，火災發生的頻率也會大增，幾千年才形成的森林生態系都可能毀於一旦。而氣候變遷造成棲地的改變，將造成族群內遺傳基因的流通困難，遺傳變異較少的小族群在面對氣候快速變遷時則更加脆弱。

遷移性動物也可能因遷移路線上或繁殖地的棲地變化，影響生殖與存活。相對的，有些物種卻可能因氣候變遷而擴大分布範圍，例如昆蟲是變溫動物的一種，其體溫會隨著外界溫度的高低而產生不同的反應。當氣候發生變遷時，各種昆蟲之分布、發育及繁殖等也將隨之產生變動，而昆蟲所食的植物也會因受氣候異常的影響有所改變。由於低溫對大多數昆蟲，尤其是蝶類，分布的影響很大，當氣溫升高時，只要不超過昆蟲適應溫度的上限，其成長速度以及數量與分布範圍則可能增加。

氣候變遷對生態系結構的影響，由於不同物種對環境因子的適應容忍範圍不同，當環境因子發生改變時，有些物種可能因為更適合新的環境狀況而得以取得生存優勢，甚至擴張分布範圍。

李培芬表示，有些物種也會逐漸調適演化去適應新的環境而留在當地，或是藉由播遷分布到環境較適合的地區繼續活存。

但是一些棲地條件需求特殊，對環境因子改變的範圍無法適應，或是播遷能力弱的物種，當環境因子變動的程度及速度太過迅速，就可能因來不及適應或遷移而面臨絕種的生態危機。