新研究實時顯示什么可以幫助哺乳動物在自然災害中生存

2019年5月，當颶風“伊代”席卷莫桑比克戈龍戈薩國家公園時，自然界最致命的力量之一遇到了地球上技術(shù)最先進的野生動物園之一。普林斯頓大學的研究人員和來自世界各地的同事使用風暴前使用的追蹤相機和動物追蹤設備記錄了影響。

哈莉·布朗說，由于攝像頭、GPS項圈和其他儀器組成的廣泛網(wǎng)絡，公園工作人員和野生動物生態(tài)學家有了“前所未有的機會”來收集風暴如何影響公園以及動物如何反應的每分鐘視圖。是普林斯頓大學生態(tài)與環(huán)境生物學系的博士后研究員，也是《自然》雜志上一篇有關颶風影響的新論文的第一作者。

“這是第一項能夠跟蹤大型哺乳動物群落對自然災害的實時反應的研究，”自戈龍戈薩國家公園成立以來一直與該公園合作的EEB教授羅伯特·普林格爾(RobertPringle)說。

布朗現(xiàn)在是普林格爾實驗室的博士后研究員，當時是愛達荷大學野生動物科學副教授、前普林斯頓博士后瑞安·朗的研究生。朗和普林格爾在《自然》雜志的新論文中分享了資深作者的榮譽。

“我們看著水位上漲，”布朗回憶道。“我們觀察了動物在颶風過后幾小時、幾天和幾周內(nèi)的反應：其中一些如何逃離洪水，而另一些則沒有。我們使用風暴前、風暴期間和風暴后獲得的數(shù)據(jù)來創(chuàng)建，不僅僅是對這一事件的描述，而是更廣泛的期望，因此管理者可以更好地預測日益惡劣的天氣事件的影響。”

研究小組發(fā)現(xiàn)，生存的最佳預測因素是體型。體型與靈緹犬差不多大的小型奧瑞比(oribi)數(shù)量銳減了50%。大約一半稍大的蘆葦羚也死了。羚羊是可以佩戴GPS項圈的最小物種，它的8只項圈動物中有3只死亡(最小的雄性和兩只最小的雌性)，但總體數(shù)量只減少了4%。

GPS數(shù)據(jù)顯示，羚羊?qū)ふ疑角鹋逝?，其中包括高達16英尺(5米)、65英尺長(20米)的白蟻丘丘，這些丘陵在洪水中變成了島嶼。研究人員看到，一名幸存者從一個土堆跳到另一個土堆，快速穿過中間的洪水，然后在更高海拔的樹林中找到安全的地方。四種佩戴GPS項圈的最大食草動物——羚羊、捻角羚、黑貂和大象——沒有死亡。

公園里的哺乳動物體型大小不一，從在颶風“伊代”之后失去一半種群的小型奧瑞比，到在風暴及其后果中沒有造成死亡的大型大象。圖片來源：HallieBrown，普林斯頓大學

研究人員發(fā)現(xiàn)，體型也提供了二級保護。

布朗說：“體型較小的動物不僅無法超越水域，而且也無法緩沖之后的營養(yǎng)限制。”“由于洪水持續(xù)時間太長，殺死了很多草和低洼植被。較小的動物無法像大型動物那樣承受營養(yǎng)有限的時期，因為大型動物有更多的脂肪可以依靠。”

此前唯一一項關于颶風對島嶼人口影響的研究著眼于巴哈馬群島的蜥蜴和蜘蛛，發(fā)現(xiàn)了非常相似的模式。布朗說：“我們發(fā)現(xiàn)的模式如何跨越分類學和地理界線，真是令人難以置信。”“它們在我們的陸地生態(tài)系統(tǒng)中似乎以同樣的方式發(fā)揮作用，包括地球上最大的哺乳動物，以及巴哈馬群島的這些微小的無脊椎動物和爬行動物。”

研究人員向其他野生動物管理者提出了兩個主要建議：在風暴來臨之前將最小和生態(tài)上最脆弱的生物疏散到更安全的地區(qū)，并在風暴之后提供補充飼料。一旦所有的草都被淹死，動物就會轉(zhuǎn)而以營養(yǎng)較差的灌木和樹皮為食，許多小生物就無法在這種飲食轉(zhuǎn)變中生存。

布朗說，公園里的少數(shù)食肉動物很好地度過了這場風暴。野狗和豹子受益于將獵物集中在高地地區(qū)，而獅子的主要食物來源——疣豬——在高地停留了幾個月，但基本上沒有受到颶風的影響。

研究團隊包括來自五個國家的機構(gòu)：普林斯頓大學;愛達荷大學莫斯科分校;加州大學默塞德分校;蒙大拿州立大學博茲曼分校;耶魯大學;佛羅里達州維納斯的阿奇博爾德生物站;不列顛哥倫比亞大學溫哥華分校;戈龍戈薩國家公園;肯特大學;約翰內(nèi)斯堡威特沃特斯蘭德大學;莫桑比克藍色協(xié)會(AssociaçãoAzulMoçambique)，位于莫桑比克馬普托。

這篇論文的其他普林斯頓作者是當時的研究生馬特·哈欽森博士。2021年;賈斯汀·阿特金斯·貝克爾博士2020;阿瓊·波特博士2022年;以及當時的NSF博士后研究員梅雷迪思·帕爾默(MeredithPalmer)。

布朗說：“對我來說，這篇論文最令人興奮的事情是從水文學到大型動物生態(tài)學的眾多研究小組之間令人難以置信的合作，創(chuàng)造了這一真正綜合的科學作品。”“最好的工作發(fā)生在協(xié)作項目中。”

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