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台法學者首證「山區滅絕電梯」理論證據有限 重新定錨暖化影響山區生物研究方向

更新時間:2025/05/19 10:25
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過去學界假設溫度上升時,物種會往上遷移,原山頂物種會滅絕,稱為「滅絕電梯」(escalator to extinction)理論。國立成功大學生命科學系及法國學者最新一項研究挑戰「滅絕電梯」假設,首次發現山頂物種分布範圍並未縮減,原分布狹窄的物種則範圍擴張,山底地區物種分布範圍亦擴大。本次研究將重新定錨未來學界研究全球暖化對山區生物影響的方向,包括未來生物遷移到不同位置的過程、生物之間的新交互作用等。相關論文於16日在國際期刊《Science》。研究團體分析14個國家逾2000動植物物種過往的研究資料,發現學界過去假設的「山區滅絕電梯」理論到目前為止並未發生。圖片來源︰擷取自陳怡秀簡報

過去學界假設溫度上升時,物種會往上遷移,原山頂物種會滅絕,稱為「滅絕電梯」(escalator to extinction)理論。國立成功大學生命科學系及法國學者最新一項研究挑戰「滅絕電梯」假設,首次發現山頂物種分布範圍並未縮減,原分布狹窄的物種則範圍擴張,山底地區物種分布範圍亦擴大。

本次研究將重新定錨未來學界研究全球暖化對山區生物影響的方向,包括未來生物遷移到不同位置的過程、生物之間的新交互作用等。相關論文於16日在國際期刊《Science》發表

研究團體分析14個國家逾2000動植物物種過往的研究資料,發現學界過去假設的「山區滅絕電梯」理論到目前為止並未發生。圖片來源︰擷取自陳怡秀簡報

研究團隊︰目前未見生物多樣性下降

國立成功大學生命科學系博士研究員陳怡秀、教授陳一菁,以及法國學者喬納森.勒努瓦(Jonathan Lenoir)於16日共同發表挑戰「山區滅絕電梯」假設的論文《Limited evidence for range shift-driven extinction in mountain biota》。

陳怡秀稱,2008年有科學家以未來一個世紀內氣溫上升3.2°C、等溫線向上遷移600公尺為背景,模擬山區生物受氣候變遷的影響,提出「山區滅絕電梯」理論。該理論認為山區生物會因逐漸暖化的氣溫而往上移動,產生新的競爭或互動關係,而當生物沒有空間再往上,將導致其區域性滅絕,山頂生物會率先面臨危機;同時,山底的區域生物多樣性也會隨之下降。這個假設至今將近20年,從未被挑戰過。

直到現在,陳怡秀團隊利用美國、馬來西亞、西班牙、印度、法國、中國等14個國家共23個地區的研究資料,分析逾2000種動植物物種,在年平均最高溫度變化0.025~0.481°C的影響。團隊發現,山區生物的確會隨氣候暖化而朝山頂擴張,「可是不是像當時想像的一樣,『坐電梯』直接往上」,山頂生物的範圍並沒明顯改變,「大致維持在早年氣候變遷還沒那麼嚴重時,差不多的範圍。」

與此同時,原本分布範圍較窄的生物則逐漸擴張,上界隨著氣候暖化而向上,但下界沒有移動。山底生物亦有同樣發現,上界往上,下界無明顯改變,「不會出現空缺,所以目前應該還不會看到生物的多樣性下降」。她認為氣候暖化所驅動的山區分布上移雖有發生,但實際現象「不像過去想像的這麼單純」。

星號與加號分別表示在現代期與歷史期中,距離衰減斜率顯著變平者;其中斜率較平坦意味著物種組成更趨同圖片來源︰擷取自論文

不過,此項研究亦有限制,例如數據大部分集中在溫帶國家,非常仰賴這些國家研究團隊收集到的資料,熱帶地區的觀察記錄仍相當缺乏;台灣身處亞熱帶與熱帶交界,並未納入這次的分析。此外,本次研究焦點為氣溫上升,但陳怡秀稱氣候變遷的影響很多元,或影響降水、氣流等,但目前皆因缺乏資料,沒辦法把這些因素納入研究。

減緩氣候暖化、保育自然棲地完整性非常重要

陳一菁表示,關於過去「山區滅絕電梯」理論是否真正發生仍有分歧。他舉例,2018年曾有一份研究分析1985年及2017年秘魯東南部山脈鳥類分布變化,當地年均氣溫上升約0.42°C,鳥類平均分布海拔上升40公尺,有8種原分布於高海拔的鳥類未再出現,顯示局部滅絕。但是,歐洲也有很多研究發現,儘管暖化一直加劇,山頂植物卻仍在,且有更多物種正在加入山頂環境,「植物正努力去對抗這個壓力……這也是為什麼我們需要一個全球整合的研究。」


國立成功大學生命科學系博士後研究員陳怡秀。圖片來源︰線上記者會截圖

這項研究於16日發表在國際期刊《Science》上,陳一菁稱是「完全挑戰過去這個(山區滅絕電梯)經典假說」,全球暖化或許正在改變生物間的互動關係,但影響是線性還是非線性尚有待觀察,科學家們未來需重新定錨研究方向。

她亦提醒,減緩氣候暖化、保育自然棲地完整性及空間連結,是非常重要的根本作為,讓生物可透過改變分布來適應氣候,「人為破壞、棲地破碎化,會讓生物沒有地方可逃,這兩者(影響)絕對會是一加一大於二。」


國立成功大學生命科學系教授陳一菁。圖片來源︰線上記者會截圖

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