《Nature Communications》中研院解氣候變遷對同種、異地埋葬蟲影響

2020/06/20
《Nature Communications》中研院解氣候變遷對同種、異地埋葬蟲影響
昨(19)日,中央研究院發表生物多樣性研究中心沈聖峰副研究員團隊的一項研究,指出不同緯度及海拔高度山區的尼泊爾埋葬蟲(Nicrophorus nepalensis),會因耐熱性和繁殖光週期相互作用,影

《Nature Communications》中研院解氣候變遷對同種、異地埋葬蟲影響 (圖片來源:中研院提供)

2020.06.20環球生技雜誌/記者 巫芝岳

昨(19)日,中央研究院發表生物多樣性研究中心沈聖峰副研究員團隊的一項研究,指出不同緯度及海拔高度山區的尼泊爾埋葬蟲(Nicrophorus nepalensis),會因耐熱性和繁殖光週期相互作用,影響演化。即面對氣候變遷,住在不同地區的埋葬蟲,所受到的影響有所不同。研究成果日前發表在期刊《Nature Communications》。

尼泊爾埋葬蟲是一種廣泛分佈亞洲山區的昆蟲,沈聖峰團隊以其為對象,探討氣候變遷下,同一物種、不同族群的環境適應力。

過去的研究,多從「物種」分布模式,來模擬生物在棲地的適應生存程度,然而,事實上生物是以「族群」而非物種為單位,來適應環境的變動。因此了解同物種、不同族群的變化,對於預測物種對氣候變化的適應程度至關重要。

研究團隊循緯度與海拔,選擇了五個埋葬蟲族群棲息地,包括中國夾金山(高度約4100公尺)、日本奄美大島(約700公尺)、臺灣烏來(約900公尺)、拉拉山(約2000公尺)、合歡山(約3200公尺)等共約327個處採樣點,進行為期超過3年的野外密度調查、野外行為實驗、室內繁殖行為以及生理實驗。

研究指出,中等高度的山區(合歡山與拉拉山)的族群,不論在長日照或是短日照下都可以繁殖;矮山如烏來跟奄美大島的族群,則是只能在短日照下進行繁殖;而最高山的夾金山族群則只能在長日照下繁殖。

這個差異不僅是行為上的分化,在生理上,烏來族群的蟲若是在長日照下羽化,卵巢便不會發育,導致其不具有生育能力。

此外,合歡山跟拉拉山這兩個中等高度的山區,一年四季都可以抓到尼泊爾埋葬蟲;而烏來跟奄美大島在春季和冬季可以抓到蟲;海拔相對最高的夾金山,則是只有在夏天才抓得到蟲。也間接證實繁殖行為與日照長度有關。

研究團隊還進一步模擬未來氣候變遷時的狀況,發現生長在中等高度的山區的族群繁殖最可能受到未來氣候暖化的影響。因為當地球溫度升高時,較高山區的埋葬蟲可以移動到更高海拔的區域繁殖,但是中高度山區的埋葬蟲卻無處可避暑。

該論文第一作者為生物多樣性研究中心研究助理蔡祥瑜,研究團隊還包含中研院生物多樣性研究中心范郁盟、袁子能、陳伯飛、美國哥倫比亞大學副教授Dustin R. Rubenstein、中國科學院成都生物研究所教授唐業忠、以及成功大學副教授陳一菁。