許天欣(左)及研究團隊。(嶺大提供)
全球暖化及極端天氣頻繁,部分人認為生物或能隨環境氣溫上升而提高耐熱能力。惟嶺大聯合研究發現,針對長期生活於烈日下的熱帶海岸海螺進行實測,發現部分岩石最高溫度已接近海螺的「生理耐熱上限」。參與研究的學者指,研究結果為人類帶來啟示,極端炎熱天氣對生態系統的影響比大眾想像中更大,社會不應假設人類可以無限度適應全球暖化。
研究團隊由嶺大科學教研部、紐約州立大學水牛城分校、新加坡國立大學,以及香港大學組成,以耐熱能力高的熱帶海岸海螺「蜑螺」為研究對象,探討牠們如何應對極端高溫。團隊在香港特區及新加坡共選取6個岩岸地點,持續監測岩石表面溫度約一個月,其中香港特區監測點包括大潭、赤柱、龍鼓灘及白泥。
團隊在香港特區及新加坡6個岩岸地點採集126隻體形相若的成年海螺,並在實驗室模擬退潮後岩岸受烈日暴曬的升溫環境,以紅外線光電感測器實時監測海螺體溫及心跳變化,推算其「生理耐熱上限」及代謝表現。
研究的海螺
出現更頻繁極端高溫或增加死亡風險
研究發現,海螺心跳頻率會隨體溫上升而加快,但當體溫達攝氏約40至45度後由高峰驟降,團隊推測牠們會透過降低心跳及代謝,以減少能量消耗。當體溫升至47.7至51.4度時,心跳停止,顯示已接近「生理耐熱上限」。香港特區岩石最高約50度,石縫及陰涼處多低於42度,為海螺提供避暑空間;新加坡岩石表面最高達57度,連避暑位置亦逾55度。團隊分析,新加坡族群雖較耐熱,但在更炎熱的棲息環境下,其「耐熱能力」並沒有進一步提高,反映部分熱帶生物可能已接近其「生理耐熱上限」,未來出現更頻繁極端高溫時,或增加其死亡風險。
論文第一作者、嶺南大學科學教研部助理教授許天欣表示,「生理耐熱」是指生物能承受更高體溫而不致死亡的能力。海螺退潮時通常會避開暴曬區域,但極端高溫迫使牠們在岩石表面覓食微藻和生物薄膜的覓食時間縮短,一方面須消耗更多能量維持生理功能,另一方面能量攝取減少,形成「消耗增、補充減」的惡性循環,增加生存壓力。研究亦顯示,即使長期生活於高溫環境、耐熱力甚強的海螺,其適應升溫能力亦非無限。隨棲息地持續升溫,環境溫度與生理耐熱上限之間的緩衝空間不斷收窄,或令牠們更難應對未來極端高溫,死亡風險亦會上升。
許天欣稱,本次研究結果亦為人類帶來啟示。全球暖化令高溫天氣延長,人們須更長時間依賴冷氣避暑,增加耗電並加劇暖化,同時影響農業、建築及物流等經濟活動,情況與海螺面對的高能源消耗和暖化速度困境相似。他指,極端高溫對生態系統的衝擊或較預期更大,社會不應假設人類能無限適應暖化,須盡快採取更有力的氣候行動。








