为什么赤道的物种比两极的多？

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为什么赤道的物种比两极的多？是怎么回事，是真的吗？2019年09月05日是本文发布时间是这个时间。下面一起来看看到底怎么回事吧。
                                为什么赤道的物种比两极的多？
                               
                                ~ 来自弗罗里达群岛的美国海菊蛤（左）是一种热带物种，贝壳上的长刺可以抵御捕食者；北极蛤（右）只在寒冷的水域，比如如缅因州湾出现。| 图片来源：Katie Collins 来源 | 原理（
                               
                               



~ 来自弗罗里达群岛的美国海菊蛤（左）是一种热带物种，贝壳上的长刺可以抵御捕食者；北极蛤（右）只在寒冷的水域，比如如缅因州湾出现。| 图片来源：Katie Collins

来源 | 原理（ID：principle1687）

在我们的地球上，到处都遍布着令人称奇的怪异生命：在日本的海岸上，有腿长3米多的螃蟹在疾走；在北美东部，有在夜晚发出光芒的蘑菇；还有那些会饮下亚马逊泥龟眼泪的蝴蝶。

然而，在自然世界中，有一条至高无上的定律，那就是在热带地区拥有非常多的不同物种，但这种数量会随着向两极的移动而急剧下降。芝加哥大学的David Jablonski教授是研究物种灭绝和生物多样性方面的著名学者，他说这一定律几乎适用于所有种类的生命，也适用于所有环境，但背后的原因却仍是大家激烈争论的焦点：“这是一个可以追溯到达尔文之前的基本问题。”

Jablonski的目标是了解生物多样性，这是一个具有重大利害关系的课题，比如它关系到物种将如何适应气候变化这类问题。

Jablonski对软体动物的研究塑造了这个领域。一般来说，这类科学家所研究的课题要么是针对物种的形态（生物体的身体形态），要么是针对它们的功能（生物体的生存方式）。例如，一个蛤蜊的壳可以是多刺的，也可以是光滑的；它能以海岸沉没的圆木为食，也可以依靠在潮滩过滤浮游生物为生。每种不同的研究角度都能让我们获取一些关于进化、生态位以及生物多样性模式的不同信息；但每种方式都非常复杂，因此很少有人将它们一起进行研究。Jablonski认为，应该将这两种角度结合起来，或许就能产生重要的见解。

最近，他的实验室在两项研究中都采用了这种方法，通过结合其他专家学者的力量，他们以一种创新的方式研究了生物多样性从热带到两极的转变。

在第一项研究中，他们与鸟类生物学家Trever Price教授合作，比较了Jablonski的软体动物数据与Price对鸟类的洞见。

在热带鸟类中，有的生存方式可以养活许多种物种，例如，许多鸟类都以树枝上的昆虫为食；而还有一些生存方式只能养活少数几种物种。这种模式一直持续到中纬度地区，但之后就存在一个明显的临界点，让动物们赖以生存的方式减少，并且这些方式之间的不均匀分布也会减少。

Jablonski发现，这种模式也出现在软体动物中。这一结果让所有人都大吃一惊。这意味着我们所看到的物种受到一种更高阶的控制，这种控制可大规模地运行于全球范围，包括陆地和海洋。

这种理论认为，在热带地区，物种之间有更大的空间进行精细专化——在环境中的某个部分，例如森林中树冠高处的树枝上，不仅有只吃种子的鸟类，而且还有只吃一种种子的鸟类。但随着纬度的增加，气候变得越来越季节性，生存也变得越来越难，成为专化物种的可能性也就越来越小。

Jablonski说，这是关于生物多样性如何工作的新发现，它可能会对随气候变化的进展而出现的情况产生影响。例如，那些攻击我们所在意的作物与植物的寄生虫会发生些什么？随着天气的变暖，将会有一些能集中攻击特定宿主的物种出现。

第二篇论文是由博士后研究员Katie Collins领导的研究，他们的研究重点是用技术来分析从热带到极地，软体动物的形态是如何转变的。

他们用微型CT扫描仪扫描了在佛罗里达群岛和缅因湾发现的95%的物种样本，并因此得到了一组珍贵的三维图像。大多数研究都只针对壳层的长度和高度，但这显然不是它们的全部面貌。第三维度为我们带来了一层新的理解。


~ 佛罗里达群岛和缅因湾的研究区域图。上面一排是高纬度地区的贝壳，与下面一排靠近赤道的颜色鲜艳的贝壳相比，高纬度地区的贝壳更光滑、更平坦。| 图片来源：Katie Collins

当你走过佛罗里达群岛的海滩时，你的眼睛会被色彩鲜艳、形态各异的大贝壳所吸引。但在科德角以北，就再也看不到这种景象，那里的贝壳都是光滑平坦的，而且往往很小，乍一看，这似乎表明物种形态发生了巨大的变化。

然而科学家发现情况并非如此。Collins说：“我们发现，原来到处都有这种普通的贝壳，热带贝壳实际上是普通贝壳和那些奇特贝壳的混合体；当你越往北走，这些漂亮的奇特贝壳就会从混合物中慢慢退出。所以个体物种并不会为了适应新的环境而改变；而是各种各样稀奇古怪的东西会渐渐都退出。”

Jablonski说：“高纬度的气候似乎会缩小贝壳类生物的生存范围，而有的谱系可以说已经被冻结了。”随着气候和环境的持续改变，这对人类也会产生影响。

Collins说：“这表明，在应对高纬度地区更恶劣的环境问题上，大多数动物更有可能选择了中途退出，而不是去适应。这或许会以一种非常真实的方式影响人类。双壳类动物在渔业中扮演着重要的角色，我们无法知道我们最喜欢吃的牡蛎、扇贝或贻贝等动物是否会随着周围气候的变化而消失，或者离开它们本可进入的渔场。”

软体动物是科学家们喜爱的一种研究对象，因为它们的外壳很容易变成化石。目前的这两项研究针对的都是现代物种，接下来科学家将要将把目光投向化石。例如他们将要研究，随着时间的推移，这些奇特谱系是变化得更快，更容易灭绝，还是更稳定。

Jablonski说：“综合来看，这些新的研究表明，生物多样性的不同维度在全球范围内并不是同时发生变化的，这些差异告诉了我们一些新的关于塑造地球生命的力量的情况。”

参考来源：
https://news.uchicago.edu/story/why-there-are-so-many-species-equator-and-so-few-poles