來源： 科學媒介中心
魏巍 編譯
人類使用化石燃料（石油、煤炭等）或砍伐森林並焚燒時，會產生大量溫室氣體，導致地球溫度上升。全球氣候變暖使全球降水量重新分配，冰川和凍土消融，海平面上升……這將危害生態系統的平衡，也會威脅人類生存。
19世紀初，生物學家開始研究生態環境以及生物的進化隨著氣溫變化會受到何種影響。最近，相關研究人員發現，炎熱的氣候或將影響動物的身體特征甚至體表顏色。
動物體表顏色變化的爭論
有些研究人員認為，炎熱的氣候下，動物的附屬物（比如耳朵或者喙）將會變得更大，以幫助自身散熱。也有研究人員認為，動物的體型大小會受到氣溫的影響，在同一物種中，體型最大的動物通常居住在離兩極更近的地方，比如北極熊的體型就比生活在中緯度地區的棕熊要大得多，這是因為更大的體型有助於保持熱量。
以德國生物學家康斯坦丁·格洛格（Constantin Gloger）命名的格洛格氏定律，是專就鳥類及哺乳類動物總結的現象。該定律認為，相同的或親緣關系相近的種類，在幹燥寒冷氣候下生活的，比在濕潤溫暖氣候下生活的黑色素更少，呈現更鮮明的色彩。也就是說，溫暖地區的動物通常外表更暗。
研究人員認為，哺乳動物深色的皮膚和毛發能更好地抵禦紫外線的傷害，鳥類深色羽毛中的特異性黑色素似乎可以抵抗細菌侵襲，使這些動物更好地適應靠近赤道地區炎熱的氣候，以及熱帶雨林潮濕的環境。
2020年7月，中國地質大學（武漢）生物地質與環境地質國家重點實驗室的田力和布裏斯托大學的邁克爾·本頓（Michael J。
Benton）在《當代生物學》（Current Biology）發表研究論文，系統介紹和總結了7個以發現者命名的生物法則（從達爾文時代到上世紀晚期），這些法則歸納了生物生態/分布與地理氣候分區的重要關聯。
七位著名生物/生態學家和以他們姓氏命名的生態地理法則（圖源：Current Biology）
研究人員依據這些經典法則，闡釋了如何根據生態地理法則，從附屬物大小、生理學、生活史特征、分布和顏色等方面預測動物將怎樣適應未來的氣候變化。論文中共有7條預測，在動物體表顏色變化方面，研究人員認為，昆蟲、鳥類和哺乳動物的體色會加深。
田力和本頓的論文引起了研究人員的廣泛討論，2020年12月，澳大利亞的鳥類學家卡斯帕·德爾萊（Kaspar Delhey）在《當代生物學》發表論文，作為對田力等人此前研究的回應。
德爾萊及研究團隊認為，物種如何適應未來的氣候變化，是現代生物學的關鍵問題。預測這種變化的方法之一，就是從我們對當前空間格局下表型變異情況的了解中進行合理推測。表型變異指的是，基因型相同的個體因外部環境條件狀況的差異形成不同的表型。
氣候變暖能讓動物「變色」？
與田力等研究人員的觀點不同，德爾萊認為，如果氣候變暖，顏色更淺的動物適應性會更好。雖然潮濕環境（如熱帶雨林）中植被及陰影更多，使深色動物更容易偽裝，但目前只有有限的證據支持「溫度升高時，自然選擇傾向於較深的顏色」。
最近的比較研究表明，當濕度和溫度分開時，溫度效應通常有相反的跡象，即較冷地區的動物體表顏色更深。這與另一種生態地理模式的預測一致，即熱黑色素假說（the thermal melanism hypothesis，簡稱TMH），該假說認為，深色（膚色反射率較低）個體在涼爽的氣候中具有優勢，比淺色（膚色反射率較高）個體升溫更快，容易達到更高的平衡溫度。
當然，這個假說最初是針對節肢動物或爬行動物等冷血動物提出的，較冷的環境中，深色動物因為較深的顏色更容易吸收太陽輻射，有助於體溫調節。顏色在體溫調節中的關鍵作用，意味著如果氣候變暖持續下去，這種特性很可能成為未來自然選擇的變化趨勢。
首先，生活在氣候變得炎熱幹燥地區的動物，其顏色應該會變得更淺，這是由於較高的溫度和較低的降水都應選擇較淺的顏色（如圖中A所示）。
其次，生活在變暖和潮濕地區的動物，由於相反的選擇壓力（即高溫環境下，淺色個體的適應性更好；潮濕環境下，深色個體適應性更好），其顏色變化可能不太明顯。溫度或降水的影響占主導地位，可能取決於溫度調節與偽裝的相對重要性，而這一問題與生物分類有關。
如圖中B所示，那些預計會變得更加溫暖濕潤的地方（如北方針葉林地區），動物體表顏色的變化更難預測。對冷血生物（如昆蟲）來說，體溫調節的選擇可能會起到更重要的作用，它們的體表顏色會向淺色轉變；對內溫動物（如鳥類）來說，體溫調節與偽裝相比，可能就沒那麼重要了，它們的體表顏色很可能向深色轉變。
德爾萊及研究團隊認為，當氣溫升高時，動物的體表顏色應該會向淺色轉變，但這只是一般模式，這種變化可能會因其他氣候變量而改變。此外，特定環境條件可能導致特定區域的獨特變化。例如，當氣候變暖導致積雪減少時，動物不再需要應對積雪環境的淺色偽裝，很可能導致體表顏色變深。
對自然界的動物來說，氣候變暖是實實在在的生存考驗，被迫改變體表顏色和身體形態才能存活。小小的改變對動物來說都「事關生死」，我們應該義不容辭地保護環境，不僅為了人類自身，還有與我們一起享用這個世界的萬千動物。
