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新发现 生物多样性 收藏的文章 发布日期:2022年3月31日

肺地衣面临气候变化的挑战

摘要

地衣是一种真菌,与藻类或细菌关系密切。不幸的是,这些生物的前景并不乐观,因为它们没有保护结构,而且对环境变化很敏感。肺苔藓是一个很大的物种,在接下来的几年里,它会发现自己陷入困境。气候变化会减少可用水量,提高气温。全球变暖也将改变肺苔藓的生存环境。其中一个主要的威胁将是一些非常有竞争力的树木的扩张。其中,黑槐树已成为侵入性的,形成茂密的树林,将取代本地树种。尽管情况看起来很糟,但还是有希望的!地衣科学家正试图弄清楚如何准备合适的庇护所,以拯救肺地衣免受气候变化的影响。

森林里的女王

在森林里散步,即使是在城外,你也可能看到各种形状和颜色的奇怪生物栖息在树上或岩石上。最有可能的是地衣.地衣是一种真菌,它们生活在一种密切、互利的关系中,称为共生关系共生,为单细胞绿色藻类还有一种叫做蓝藻.地衣没有保护组织,因此无法调节体内的水量。因此,它们对任何环境变化都极为敏感。与所有生物群体一样,地衣包括坚韧、耐寒的物种,以及更脆弱和敏感的物种。其中较为脆弱的一种叫做肺地衣(肺衣属pulmonaria),是一种非常引人注目的稀有物种,生活在树皮上(图1).它只能在古老的森林中找到,这些森林由于过度使用而得以保存,并且有理想的水分和光照条件。许多地衣学家(研究地衣的人)认为肺地衣是“森林女王”。但生活是艰难的,即使你是女王。别人可能正试图偷走你的王冠!科学家们认为,肺苔藓的情况很快会变得更加困难。

图1 -生长在地中海森林苔藓上的肺地衣(肺斑叶苔)。
  • 图1 -肺苔藓(肺衣属pulmonaria)生长在地中海森林的苔藓上。
  • 学名肺衣属pulmonaria肺地衣的俗称(肺地衣)来自于这些地衣的形状像肺的肺叶。像宝石一样闪闪发光的橙色斑点是地衣的繁殖结构,称为子实体,不常被观察到。

危险的未来

肺苔藓面临的最大危险是看不见的,但不幸的是,气候变化是真实存在的。研究人员一直在试图找出气候变化将如何影响意大利半岛上的肺苔藓,从温暖的地中海海岸到北部阿尔卑斯山的凉爽森林。在意大利,从现在到2070年,预计气温将大幅上升,降水将大幅减少,极端天气时期(如寒冷和/或多雨天气和长时间干燥热浪)普遍增加。对于一个喜欢安静地生活在持续潮湿、温度适中的大气中的物种来说,这些并不是理想的条件。研究人员的模型预测,气候条件适合肺地衣生长的地区将几乎完全消失。

但对于肺苔藓来说,情况更糟。除了气候变化的直接影响外,研究人员预测,肺苔藓还将遭受其他间接损害。气温的升高和降水的减少将使意大利的环境对肺地衣生长的树木不那么友好,这些树木主要包括橡树、栗子和山毛榉。所以,看起来肺苔藓在未来可能会有更少的树木可以生长。

新女王?

似乎肺地衣的情况还不够糟糕,一种外来入侵物种可能很快就会与肺地衣争夺森林女王的王冠。外星物种当然不是外星人!它是一种偶然或故意引入到通常不存在的自然环境中的物种。并不是所有的外来物种都具有入侵性,但所有的入侵物种对本地动植物都是危险的。入侵物种很难对付。它们生长迅速,传播迅速而有效,而且距离很远。它们可以很容易地占领新的环境,并与本地物种竞争,导致这些本地植物或动物死亡。

这里讨论的入侵外星人被称为黑蝗(洋槐pseudoacacia).它是一种起源于北美的树木,在欧洲已经成为入侵性的,它对保护我们当地的生物多样性造成了重大问题。我们最近一直试图更好地了解槐树可能对肺地衣造成的损害。肺苔藓能在刺槐树皮上生长吗?早期的研究结果表明也许可以。但另一个问题可能是刺槐林地的结构。刺槐形成浓密的灌木丛,这没有给其他树种生长的空间(图2一个).刺槐林非常不适合肺地衣生长,因为它们非常密集,大大减少了地衣可获得的光照量。

图2 - (A)意大利北部波河流域的一片黑色刺槐林。
  • 图二-(一)意大利北部波河流域的一片黑色刺槐林。
  • 密实、快速生长的黑刺槐正在取代当地的森林物种。(图片来源:Juri Nascimbene)(B)地中海森林中有一处可能是肺苔藓的微型避难所,被称为“滴水橡树”,是寻找水和阴凉的理想场所。(图片来源:Paolo Giordani)。

在森林中被遗忘的隐秘角落里寻找安全?

地衣虽然是小型生物,但在森林中扮演着重要的角色。例如,它们经常被用作小昆虫的庇护所、食物或狩猎场。地衣也被小型森林鸟类用来筑巢。它们还有助于保持水分和调节森林的湿度。此外,由于地衣对空气污染非常敏感,它们可以为我们提供周围空气质量的指示。尽管地衣有这么多重要的作用,但很多人并不知道,所以我们可能不知道我们将永远失去什么。

肺苔藓的未来还有希望吗?我们不能确定。计算这些预测的生态学家真诚地希望他们的预测是错误的,但这些数字毫无疑问地表明,这些地衣正处于危险之中。和其他物种一样,我们仍然不知道我们是否能以某种方式保护肺地衣免受气候变化的负面影响。但也许有办法!解决办法可能在于所谓的“微型避难所”。微型避难所是指由于特殊的有利条件,如茂密的森林或狭窄的山谷,可以保持温和的气候,并成为脆弱物种(图2 b).即使周围的森林变成干旱荒凉的荒地,微型避难所也可以在森林中提供适合肺地衣生长的小而隐蔽的角落。即使是为数不多的几棵树,几棵粗糙而阴暗的橡树,也许覆盖着一层潮湿的苔藓,对肺苔藓来说也足够了。也许微避难所可以帮助肺地衣坚持下去,直到我们为它们准备一个更好的未来!

术语表

地衣一种与绿藻和/或蓝藻共生的真菌

共生两种不同生物之间的相互作用(在地衣中,真菌与藻类或蓝藻之间的相互作用),通常对两种生物都有利。

藻类苔藓:一组能与真菌形成苔藓共生的光合生物

蓝藻一组可以进行光合作用并直接从大气中提取氮的细菌。

利益冲突

作者声明,这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的,这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。


原文

纳辛宾,贝内斯佩里,卡萨扎G,恰鲁奇A,乔达尼P. 2020。本土树木和入侵树木的范围变化加剧了气候变化对附生植物分布的影响:意大利的肺地衣和黑刺槐。科学。总环境。735:139537。doi: 10.1016 / j.scitotenv.2020.139537