温度对大多数物种的生理和行为有深远的影响。在依赖低温有效冬眠的地区，全球变暖可能显著影响它们的生存。一组科学家研究了环境温度如何影响普通夜蝠的能量消耗，并建立了一个模型来预测它们在哪些纬度下能够有效冬眠。该模型还预测了这些蝙蝠的冬眠区域如何随时间变化。它准确地跟踪了过去50年该物种的北移范围，并显示到2100年，受短暂而温暖的冬季驱动，其当前范围将进一步向东北扩展多达14%。
该研究在莱布尼茨动物与野生动物研究所（Leibniz-IZW）进行，参与团队来自进化生态学和进化遗传学部门。第一作者斯涅娅·克拉夫琴科博士目前是卢森堡大学的博士后，资深作者香农·卡里博士现为墨尔本大学讲师。论文发表在科学期刊《生态快报》上。能量消耗与环境温度密切相关。当条件变得不利时，许多如蝙蝠等哺乳动物会冬眠以节省能量。"冬眠动物在生物物理模型中往往被忽视，因为它们在冬眠期间会在两种生理状态之间切换，这使得建模变得更加困难，"香农·卡里解释说，"因此，气候变化将如何影响这些物种仍然不明确。"为了研究这一重要生活历程特征在温暖冬季中的生存影响，克拉夫琴科与她的同事进行了两项实验："我们评估了普通夜蝙蝠（成年蝙蝠体重约30克）在不同环境温度下花费在冬眠状态，即‘冬眠生理状态’中的时间。为了检测冬眠状态，我们测量了皮肤温度，因为个体在冬眠时会降低体温以节省能量，"克拉夫琴科解释说。在第二个实验中，科学家测量了在不同环境温度下蝙蝠的二氧化碳排放量，作为能量消耗的指标。
模型准确再现冬眠区域历史变化 结果与由波茨坦气候影响研究所提供的每日温度预测相结合，以不同气候变化情景为基础。这样，科学家能够计算出欧洲散布的12000多个地点在冬季生存所需的能量预算。他们比较了使用历史数据（1901-2019）与未来预测（2019-2100）在四种不同气候变化情景下的能量预算。"我们对当前温度数据的计算产生了一个冬眠区域，该区域与实际冬季分布密切匹配。这让我们感到安心，因为该模型仅基于环境温度和生理参数准确，这是我们在所有实验工作和编程努力之后所希望的，"莱布尼茨-IZW的科学家和建模专家亚历山大·库尔蒂奥尔博士表示。"进一步的计算显示，自1901年以来，冬眠区域向欧洲东北部移动，原始面积扩大了6.3%。"
冬眠区域有望进一步向北和东扩展 用不同的未来气候场景预测饲养模型表明，潜在冬眠区域的南北限制进一步向北移动南部限制的移动幅度比北部限制更大。自1901年以来，适宜冬眠的区域已经向北移动了约260公里。"当前向东北的扩展预计将继续，每种模型平均增加约80公里，预计2019至2099年间潜在冬眠区域增加5.8%至14.2%，具体取决于气候变化场景，"作者总结道。在最严重的气候变化场景下——预计排放量增加、冬季气温上升2.35℃、平均冬眠周期缩短41天——这一北移预计将扩展至大约730公里，从而在两个世纪内可能总共北移约990公里。
普通夜蝠在几十年内能够实现几百公里的范围迁移，克拉夫琴科及其同事的先前研究已表明，因此，随着气温的不断上升，该物种有可能在潜在冬眠区域变化中持续追踪其变化，逐渐向欧洲东北部扩大其冬眠范围。然而，这可能会导致问题，因为在气温变适宜的新区域中，冬眠所需的其他条件，如合适的冬眠地点和冬季开始前的食物供应可能无法获得。
科学小组发现，普通夜蝠的冬眠生态位仅通过两个简单统计量得以充分解释和准确近似：冬眠季节的日均环境温度和冬眠季节的持续时间。"这意味着我们可能能够利用相同的指标来绘制其他物种的冬眠生态位。然而，我们仍然需要密切调查和监测气候变化对野生动物生理的影响，不要忘记环境不仅仅是环境温度，"莱布尼茨-IZW进化生态学系主任克里斯蒂安·沃伊特教授总结道。这项生态生理研究对在环境变化时期制定保护干预和野生动物保护措施至关重要。
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