发现天气异常使昆虫活动时间更长

由于温室气体的排放，地球气候持续变暖，极端和异常天气事件变得越来越普遍。但是根据定义，预测和分析异常的影响可能很棘手。

科学家说博物馆标本可以提供帮助。佛罗里达大学的研究人员使用自然历史标本表明，异常温暖和寒冷的日子可以将飞蛾和蝴蝶的活跃期延长近一个月，这是目前发表在《通讯生物学》上的第一项此类研究。

“结果完全出乎我们的意料，”主要作者、佛罗里达自然历史博物馆生物多样性信息学馆长RobertGuralnick说。

大多数研究通过平均温度升高的潜望镜来看待气候变化及其后果。随着温度随着时间的推移而升高，特定地区的植物和动物在春季早些时候变得活跃，将休眠期推迟到秋季晚些时候，并慢慢改变它们的范围以适应它们最适合生存的气候。

不稳定的天气给这些模式增加了一层复杂性，未知的后果在科学家试图预测全球生态系统的未来之前竖起了一个不透明的屏幕。

“科学文献中曾暗示天气异常会对生态系统产生累积影响，但没有任何东西可以在广泛范围内直接解决这个问题，”Guralnick说。

他解释说，这一遗漏主要是由于缺乏足够的数据。虽然一个多世纪以来，世界许多地区都可靠地收集了气候数据，但记录生物体位置和活动的记录却更难获得。

自然历史博物馆越来越被视为一种潜在的解决方案。最古老的博物馆已经积累了数百年的标本，最近对藏品进行数字化的努力使其内容广泛可用。但是数字博物馆记录有其独特的陷阱和缺点。

2022年，研究合著者MichaelBelitz从博物馆藏品中构建了一个飞蛾和蝴蝶数据集，为希望使用类似数据的其他研究人员绘制路线图。结果是一本关于如何收集、组织和分析自然历史标本信息的综合说明手册。

自然历史收藏的价值以及可以从中收集的信息随着时间的推移而增加，因为数字化工作使它们更广泛地可供研究使用。图片来源：Emile-AllainSéguy

有了这个强大的资源，Belitz和他的同事们想看看他们是否能检测到来自异常天气模式的信号。将他们的分析限制在美国东部，作者使用了从1940年代到2010年代收集的139种蛾和蝴蝶的记录。

他们的结果是明确的：异常温暖和寒冷的天气对昆虫活动的显着改变比过去几十年全球气温的平均增加幅度更大。

极端天气事件的地点和时间影响了昆虫的反应。在高纬度地区，冬季温暖的日子意味着飞蛾和蝴蝶在春季早些时候开始活跃。异常寒冷的天气使所有纬度的昆虫活动时间更长，异常高温和低温的结合产生了最强的影响。

“如果连续出现异常寒冷和温暖的日子，就会限制昆虫发挥最佳性能的能力，”Guralnick说。“如果寒冷不会杀死你，它会让你慢下来，它可能会迫使昆虫进入麻木状态。昆虫可以很快从寒流中恢复过来，并且由于温度突然下降的直接结果而继续拥有更长的寿命。”

昆虫长时间活跃可能最初看起来是一件好事。但是，研究蚊子的合著者林赛·坎贝尔(LindsayCampbell)并没有抵消气候变化的负面影响，而是指出，更长或改变的昆虫寿命也可能意味着更多的病原体传播机会。

“厄尔尼诺现象与东非裂谷热爆发之间存在相关性，并且有轶事观察表明异常温暖或炎热干燥的春季，随后是强降水事件，也与爆发增加有关，”坎贝尔说，他是一名研究人员。佛罗里达大学助理教授。

生态系统的长期稳定性也完全取决于其组成部分的同步活动，植物可能不会像昆虫那样对极端天气做出反应。如果飞蛾和蝴蝶飞得太早，它们就有可能遇到尚未长出叶子或花朵的植物，从而徒劳地耗费精力寻找食物。

由于构成“极端”的基线不断变化，目前尚不清楚昆虫是否能够跟上变化的步伐。

“随着平均温度和气候变化的增加，生物体的恢复力将急剧下降，”Guralnick说。“今天的极端事件在未来会变得更加极端，在某个时候，缓冲这些变化的能力将达到极限。”