成大研究挑戰經典假說登上頂尖《科學》期刊

【勁報記者于郁金/臺南報導】氣候暖化山區物種搭上滅絕電梯？學術界頂尖《科學(Science)》期刊，近日刊登氣候暖化如何影響全球山區生物多樣性最新發現，挑戰過去經典假說、引發關注；這項成果由國立成功大學生命科學系陳一菁教授帶領團隊完成，臺灣研究實力再度受到國際肯定。

陳一菁教授指出，山區是生物多樣性熱點，氣候變遷衝擊十分直接；科學界長期以來警告，山區物種可能正搭乘「滅絕電梯」─被迫向高海拔遷移以追尋適宜溫度，最終無處可退而加速滅絕；這次發表研究首次以全球資料、完整測試「滅絕電梯」假說的多項預測，意外發現支持證據十分有限，也開啟未來研究全新視角。

研究團隊蒐集全球23個山區、440種動物與1629種植物，總計8800筆、最長橫跨一世紀的海拔分布改變資料；分析結果發現，儘管物種因為暖化往高處遷移，但山頂物種並未顯著縮減；而分布狹窄與低海拔物種正在往高處擴張棲地，尤其是鳥類；物種分布擴張也造成重疊增加、讓海拔之間物種組成越來越相似。

本世紀初學者即提出「滅絕電梯」假說，指出氣候變遷使山區生物多樣性面臨三大風險，包括山頂物種因無更高處可去而造成滅絕；分布狹窄物種難以跟上氣候變化，造成分布與適合氣候錯位；低海拔地區則因物種上移、缺乏新物種補充，導致生物多樣性下降。

研究團隊陳怡秀博士表示，「滅絕電梯」假說預期的結果目前都還沒有發生，「生物的反應是複雜許多故事」；本研究使用進階的統計模型，充分考量山區地理限制帶來雜訊，並以2項貝氏多變量模型，連動分析物種海拔上限與下限、棲地範圍與中點變化，嚴謹掌握各因子交互影響，這是過去研究未能達成的；對於長期努力能受到頂尖期刊青睞，感到十分振奮！

陳一菁教授推測，由於山區生物多樣性高，生物分布可能受到其他生物競爭擠壓、以致於無法佔據大部分適合氣候區位；暖化很有可能改變生物競爭優勢與劣勢、進而影響分布，造成現在看到的複雜分布動態；這與只考慮暖化影響有很大差別；山頂物種維持其分布，呈現適應氣候韌性；而許多生物擴張分布、表示生物正在填補適合的氣候區位；「這次研究很大程度翻轉過去認知，將改變相關領域未來研究軌跡」，包括暖化下氣候區位填補過程、新的生物交互作用、及山區是否正在累積「生物滅絕債」等。

團隊提醒，由於生物往高海拔移動趨勢仍持續，延遲生物反應將累積「生物滅絕債」，該還的還是要還，未來某一時間點一定會顯著衝擊生物多樣性；例如目前在歐洲山區觀察到植物群延遲遷移現象，顯示高海拔生態系暫時處於穩定的過渡期，但終將面臨改變。

陳一菁教授指出，這項研究對臺灣山區生物多樣性研究也極有啟發，臺灣面臨比全球更快速氣候暖化，生物反應分歧；例如，從團隊另一項橫跨30年重複調查發現，臺灣瑟弄蝶分布正在往高海拔擴張，而分布到臺灣最高海拔玉山幽眼蝶，則大致維持海拔分布範圍；其他的觀察也指出，分布在臺灣山脊岩鷚，正面臨越來越多物種進入高山環境所帶來競爭壓力；因此，在研究上，應該朝向了解氣候如何改變生物間互動、進而影響生物如何適應氣候變化；從保育角度，減緩氣候暖化仍是最根本作為，保育自然棲地與並加強其連結度、避免棲地破碎，可確保物種有辦法遷移，以適應氣候快速變化。

校方表示，本研究第一作者為成功大學陳怡秀博士後研究員、國際合作者Dr. Jonathan Lenoir(CNRS Researcher，Université de Picardie Jules Verne, France)，通訊作者為成功大學陳一菁教授；作者群誠摯感謝國家科學及技術委員會、林業及自然保育署、成功大學之經費支持。

論文連結：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq9512(國立成功大學提供照片)