蝙蝠粪便可能会给研究人员提供有关气候和植被历史变化的线索

时间:2020-01-17 16:51 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

蝙蝠粪便可能会给研究人员提供有关气候和植被历史变化的线索

无论是冰、湖底泥,还是洞穴钟乳石和石笋,如果某样东西随着时间的推移堆积起来,它可以告诉科学家过去的气候条件或周围的景观,以及它们是如何变化的。

这同样适用于来自密苏里洞穴的又大又老又滑的蝙蝠粪便或鸟粪。这种材料是华盛顿大学、密苏里植物园和弗吉尼亚理工大学的研究人员正在进行的一项研究的重点。

这是一个混乱的媒介。

“你肯定想穿橡胶靴,”密苏里植物园的保护遗传学家克里斯蒂·爱德华兹(Christy Edwards)说,她正在帮助领导这项研究和分析。“你需要戴上面具。它很臭。它是黑暗的。这不是最宜人的野外环境。”

但这笔支出可能是值得的。有些人可能会看到一个巨大的、棕色的、粘糊糊的鸟粪堆,爱德华兹和他的同事们看到的可能是数个世纪或数千年的当地自然历史记录,这些记录被埋葬在几代蝙蝠的饮食中,一个叠在另一个上面。他们只需要把它捞起来。

“昆虫飞来飞去吃植物,然后蝙蝠飞来飞去吃昆虫,”弗吉尼亚理工大学地球科学系的研究科学家雷切尔·里德(Rachel Reid)解释说。“鸟粪最终会记录到食物链的底层,以及哪些植物可以利用。”

换句话说,蝙蝠粪便成分的变化可以反映出周围地区植被随时间的变化。

爱德华兹说:“蝙蝠可以飞行30到40英里,这就是我们能得到的快照。”“随着时间的推移,饮食会发生变化。我们基本上是把它作为环境变化的代理。”

2018年秋天,研究小组从密苏里州利巴嫩附近的玛丽·劳森洞穴收集了鸟粪的岩芯——从岩芯中提取了大约两英尺深的样本。岩心的各部分可以根据不同的碳和氮读数进行分析,以确定随时间变化的趋势。为了更好地了解蝙蝠粪便的旧层,今年夏天,研究人员还收集了该洞穴中灰蝙蝠种群的现代鸟粪样本,并将其放在洞口的防水布上进行比较。

所有这些分析仍在继续,目前仍有一些主要问题没有得到解答——包括鸟粪记录从那个地点延伸到什么时候。这将是理解内核中反映的任何变化的关键。

爱德华兹说:“很明显,过去几百年将反映农业和土地使用的变化。“在更长的一段时间内,你可以看到气候。”

例如,不同的碳标记可以揭示周围植被类型的某些特征。里德说,氮的读数可以潜在地揭示一个地区的降水量等信息。总体而言,该小组的分析可以显示土地随时间的变化。

“我们不仅可以探索自然历史,还可以探索人类是如何改变地貌的,”里德说。

虽然从蝙蝠粪便的深层剖面收集“古气候”记录的概念可能会让一些人感到惊讶,但这种方法并不完全新奇。里德说,她知道在罗马尼亚和菲律宾等地进行的鸟粪研究,以及延伸超过6英尺深、至少有1.8万年历史的样本。

这也不是第一次在密苏里州收集鸟粪核样本。根据南密西西比大学(University of Southern Mississippi)科学家2010年发表的研究报告,在靠近高地的圆形泉穴(Round Spring Cavern),类似的研究工作收集了大约8100年前开始累积的近3英尺高的鸟粪剖面。威斯康辛大学(University of Wisconsin)的一名研究人员在早些时候的一项研究中,从普罗特姆(Protem)附近滚落的溪洞(Creek Cave)中取出了一块约有2800年历史的鸟粪核。

之前密苏里州的每一项研究都考察了鸟粪作为记录历史上各种植物在空气中传播的灰尘和花粉的有用性——无论是蝙蝠吃掉昆虫,还是在飞行后清理自己。

威斯康辛大学的研究报告中写道:“这些昆虫实际上是空气中碎片的活捕集器。”“蝙蝠也是毛茸茸的花粉陷阱;在梳理的过程中,它们会摄取毛里的花粉和灰尘,这些花粉和灰尘也会被排出体外。在一个时间序列中对单个蝙蝠的化学分析可以绘制出由农业、工业、火山灰和许多其他细节引起的环境变化的图表。”

与此同时,来自南密西西比大学的鸟粪研究补充说,蝙蝠也会收集空气中的木炭,这些木炭可以“用来研究火灾、植被和气候之间的相互作用”。

尽管如此,蝙蝠鸟粪岩芯的研究并不像其他类型的古气候分析那样普遍。里德很想看看它能提供什么,他说,它扩展了收集关于过去的信息的方式,特别是在一个没有冰川冰芯等替代方案的地区。

“它提供了一个很好的机会来比较和对比其他类型的古气候记录,”Reid说——只要研究人员能够忍受这项工作。“蝙蝠粪有点恶心,所以我不认为它是创造旧石器时代唱片的首选。所以这是与之相悖的。”

但是,研究人员表示,无论是何种形式的核心地带——冰、泥、鸟粪还是其他——随着人类造成的气候变化加速,对古气候的进一步了解为我们今天提供了许多重要的教训。

“我们越了解过去发生的事情,就越能理解……类似的未来事件将如何影响物种,”爱德华兹说。

里德补充说,“有了这些信息,我们可以为未来如何恢复或管理土地制定更好的计划。”

未来可能会有更多的蝙蝠粪便等着我们去取岩芯,其中包括玛丽·劳森洞穴深处的蝙蝠粪便。研究人员希望扩大他们在美国的工作,以及在中美洲。

爱德华兹说:“为了拍出真正好的照片,我们想在多个地点拍摄多个洞穴。”

“有了足够多的钱,”里德补充道,“你可以追溯到很久以前。”

?2020年圣路易斯邮报论坛内容分发的机构。

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