Science封面论文:高山之巅的灭绝危机


撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
当你登上欧洲阿尔卑斯山脉的某个峰顶,可能会惊讶地发现——这里的植物种类似乎比以前更多了。但这真的是一件好事吗?
一项发表在 Science 期刊杂志的大规模研究给出了令人警醒的答案——物种数量的增加,正在掩盖一场悄无声息的灭绝危机。


阿尔卑斯山的植被(例如瑞士伯尔尼山区的这片草地),在数十年气候变暖的影响下正在发生变化。由于植物向高海拔迁移,许多地区的物种丰富度有所增加。然而,对欧洲 21 年监测数据的分析表明,气候变暖也正越来越多地导致物种从山顶地区消失,尤其是那些高山特有物种。
一场持续 21 年的“高山植物普查”
由维也纳大学 Johannes Wessely 领导的国际研究团队,依托全球最大的高山植被监测网络——GLORIA 项目,对欧洲 16 个山区的 62 座山峰进行了长达 21 年的追踪调查。
他们在每座山峰设置了 16 个永久观测样方,分别在 2001 年、2008 年、2015 年和 2022 年进行了四次系统普查,记录了每一种维管植物的出现情况和覆盖面积。
这种“固定点位+多次回访”的设计,让科学家能够精准捕捉到每一个物种的来去踪迹。
数据揭示的真相:灭绝正在加速
研究结果令人震惊:在样方尺度上,每次重新调查记录的局部灭绝事件达 980-1451 次。更关键的是,局部灭绝率在三次回访中呈现出显著的上升趋势。从山峰层面看,灭绝率从第一次回访的约 6.7% 上升到第三次的约 9.9%。
为了排除自然波动和观察误差的干扰,研究团队还专门分析了两种不同的物种消失模式:“出现-消失-重现”和“出现-消失-消失”。结果发现,只有后者(真正的灭绝事件)随时间显著增加,这说明观察到的灭绝趋势是真实存在的。

欧洲山峰的局部灭绝率
谁是幕后推手?答案很明确:气候变暖
研究团队将每个山峰的气候变暖幅度与灭绝率进行关联分析后发现——每升温 0.1°C,局部灭绝的比例就增加 1.0%-1.6%。
更值得注意的是,气候变暖模型解释了灭绝率变化的 14%-36%,而单纯的时间模型只能解释 3%-17%。这意味着,气候变暖才是驱动灭绝率升高的主要因素。
此外,南方纬度较低的山峰面临更高的灭绝压力——这也不难理解,因为它们经历的温度变化更为剧烈。
一个重要的早期预警信号:覆盖面积的减少
研究团队还发现,如果一个物种在某块样地中的覆盖面积持续减少,它在未来被彻底淘汰的概率就会显著增加。
具体来说:
从 2001 年到 2015 年覆盖面积下降的物种,在 2022 年被记录为局部灭绝的可能性明显更高;
“连续递减直至消失”的发生频率,是随机情况的 2.5 倍;
这为我们提供了一个宝贵的早期预警指标:当我们看到某种高山植物的数量在逐年萎缩时,就应该意识到它可能正走向灭绝的边缘。
谁最危险?那些“无路可退”的高山特有物种
该研究还揭示了另一个令人揪心的规律:物种在其分布范围的“低海拔边缘”最容易灭绝。换句话说,那些原本生长在高海拔地区的特有物种,随着气温升高,它们的适宜生存空间不断向上收缩,最终可能“无路可退”——因为山顶之上,再无高处可去。
与此同时,来自低海拔的“入侵者”却在不断向上扩张,导致整个群落的物种组成发生“热化”——即喜温物种的比例越来越高。而这种热化程度越高的群落,其中的原始物种面临的灭绝风险也越大。
繁荣背后的隐忧:物种丰富度增加的假象
你可能会有疑问:既然物种总数在增加,那灭绝一部分又有什么关系呢?
这正是问题的核心所在。
该研究表明,虽然山峰上的植物种类确实在增多,但这些新增的物种大多是来自低海拔的广布种。而那些真正代表高山生态系统的珍稀特有种——它们往往具有独特的适应能力和不可替代的生态功能——正在悄然消失。
这种“多样性掩盖下的灭绝”,就像一座冰山:我们看到的是浮出水面的物种增加,却忽略了水面之下正在消融的珍贵遗产。
我们是否已经欠下了“灭绝债务”?
研究团队提出了一个发人深省的概念——“灭绝债务”。他们认为,由于高山植物多为长寿且耐逆的物种,它们对气候变化的响应可能存在时间滞后。也就是说,过去几十年积累的环境压力,可能在未来才会集中释放为大规模的灭绝事件。
这项研究的发现意味着,我们可能正处于一个“偿债期”的开端。如果气候变暖持续,未来将有更多的山峰物种走向消亡。
这项研究告诉我们,生物多样性的保护不能只看表面数字。物种数量的增加并不等于生态系统的健康,有时恰恰相反。正如欧洲山巅,植被看似越来越繁茂,但每一株向上迁徙的“新来者”背后,都可能有一株“原住民”的黯然退场。
论文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aed2974




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