昆虫：全球气候变暖的检测师

作为自然界中对气候变化最敏感的动物种类，昆虫的迁徙及基因变化特点，可以帮助科学家检测全球各地的气候变化，也许会为广受争议的“全球气候变暖”说法盖棺定论。

外滩画报4月23日报道 作为自然界中对气候变化最敏感的动物种类，昆虫的迁徙及基因变化特点，可以帮助科学家检测全球各地的气候变化，也许会为广受争议的“全球气候变暖”说法盖棺定论。

“全球气候变暖”的说法到底是否正确？

这个问题曾在澳大利亚广受争议。一方面，最近连年的旱灾使得越来越多人相信，气候变暖问题正在逼近寻常生活；另一方面，许多“气候变化怀疑论者”认为，气候变化问题被无故夸大。

在去年的哥本哈根气候会议之前，曾有来自澳大利亚和新西兰的专家专门对全球气候问题进行研究，他们的研究结果显示，东太平洋区域冬季平均气温升高不过是由于南太平洋正常洋流每隔3-8 年出现的一次大波动（编注：导致厄尔尼诺现象频繁发生），而当与厄尔尼诺相对应的拉尼娜现象出现时，海洋表面平均温度自然又会下降。

然而现在，来自墨尔本的生物21研究院(Bio21 Institute) 专家的一项实验有望为这一争论画上句号。2008 年，一群来自气候变化研究、地质研究以及生物基因研究等方面的科学家走到了一起，在研究院的支持之下开展了一个叫做“气候压力”的项目(Climate StressProgram)。该项目通过跟踪研究昆虫的迁徙以及基因变化特点，检测在最近一段时间内澳洲各地气候的变化。虽然这项研究的最后结果尚未公布，但它兴许会为广受争议的“全球气候变暖”说法盖棺定论。

早在大约10 年前，便有科学家指出，对于许多物种而言，即便是如白昼长短这样的外界因素，也可能会改变动物的迁徙、交配和冬眠等活动。他们称这种行为为生物的“行为可塑造性”。而这种行为模式的改变，在昆虫这种自然界中繁衍和发育速度最惊人的生物身上，体现得最为明显。

“昆虫是自然界中对气候变化最敏感的动物，它们的体温调节主要依靠外界的温度。”项目的科学家解释。总的来说，昆虫只有在一定的温度范围（编注：温区）内才能够正常成长发育，当气温升高或降低到一定的限度，便会影响昆虫的繁衍、发育，更严重的如果达到致死高温区（编注: 一般为摄氏45 度至60 度）或是致死低温区（编注：一般为摄氏-10 至-40 度），昆虫便会死亡。

所以，当外界气温变化超过一定的幅度，为避免种群的灭绝，一些昆虫的行为模式甚至是进化模式都会发生改变，比如选择大规模的迁徙来抵御这种来自外界的气候压力。“我们最近的研究已经发现，由于不能忍受过高的气温，一些昆虫不得不迁徙到更凉快的地区，这种大规模的昆虫迁徙是全球性的，目前我们已经观测到一些不同寻常的昆虫最近在澳大利亚频繁出现。”项目专家说。

除了大规模迁徙以外，为适应外界气候的变化，某些昆虫的基因构成也会发生微妙的改变。

上世纪90 年代，美国的科学家发现，生活在美国西海岸的棋盘斑点蝴蝶的活动范围正在向北移动，这后来被认为是气候变暖对于动物影响最早的迹象。这个案例发生在1995 年，美国正遇到百年未遇的酷暑，炎热的气候为许多动植物的生存提出了严峻的挑战，而对于棋盘斑点蝴蝶这种对于温度异常敏感的动物来说影响更甚，当年许多蝴蝶幼虫没有成年便已经夭折。

1996 年，美国科学家帕梅尔桑发现这种本来在南方生活的蝴蝶数量消失了四分之三，他当时指出，因为这一种群无法向更凉爽的北方迁徙就注定灭绝。但7 年以后，他惊奇地听说这种斑点蝴蝶虽然依旧没有在北方出现，却已经出现在高海拔的圣哈辛托山脚，它们甚至在那个高海拔地区重新找到了新的寄生植物进行繁衍。帕梅尔桑将这种改变，归结于这一种群在基因上发生的改变，他称这种改变为昆虫的“基因革命”。

不过很可惜的是，在过去的15年中，对于不同种类昆虫的基因分类以及相关的研究数据一直是缺失的，科学家很难知道这种基因改变的诱发因素、以及基因改变的频率。而生物21 研究所的这项科研项目最大的贡献在于，科学家已经开始着手这方面数据的搜集和整理。

虽然目前科研人员还是没有办法解释，为什么这种基因的演变在一些种类的果蝇身上发生，而另一些的基因则没有任何实质的变化。不过他们目前公布的报告中指出，这种基因的演变或许是与地域有关。比如他们在澳大利亚东南部（编注：多为雪原，比较寒冷）、北部（编注：多为雨林地区），发现产于不同地区的果蝇从翅膀的大小到生长发育的速度都有所不同。“这也就变相证明了他们的基因正在产生变化以适应不同的外界环境变化。”相关研究的科研人员表示。

在本次实验中，科学家们选择了果蝇属下的几个著名种类作为实验材料。“因为果蝇，尤其是黑腹果蝇是目前遗传学研究领域使用最广泛的昆虫。”科研人员告诉我们，用果蝇作为实验材料的优点很多：它们容易饲养、成长迅速、每隔12 天就可以完成一个世代、突变性状态多样，便于观察。

更重要的是，仅针对这项实验来说，果蝇又比其它昆虫更能胜任实验材料这个角色。因为它们的生活周期长短与温度有着密切的关系，一般来说，超过摄氏30 度以上的温度就能使果蝇不育或者死亡，而低温则能使其生活周期延长。