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意外的高海拔岩石冰塔地下生物多样性正受到全球变暖威胁

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藏在石缝下的生命

高山景观看上去可能光秃而寂静,但在松散的冷石堆下,可能隐藏着一个繁忙的隐秘世界。该研究显示,瑞士阿尔卑斯的岩石冰塔在岩石缝隙中庇护着出人意料丰富的真菌、植物,尤其是小型动物群落。随着气候变暖和山地冰雪退缩,了解这些隐秘栖息地有助于我们判断可能失去的生命以及哪些嗜冷生物还能继续存续。

Figure 1. 随着周围冰雪在变暖气候中后退,岩石冰塔在松散的高山碎石下隐匿着多样的嗜冷生命。
Figure 1. 随着周围冰雪在变暖气候中后退,岩石冰塔在松散的高山碎石下隐匿着多样的嗜冷生命。

什么是岩石冰塔以及它们的重要性

岩石冰塔看起来像由巨石构成的缓慢冻结的河流。在它们厚厚的碎屑覆盖层下潜藏着随年代缓慢下滑的冰体。表面的松散石层及其间的细颗粒物共同创造了比裸露山体更凉爽且更稳定的微环境。科学家曾提出,这类地貌在常规冰川缩减时,可能成为依赖低温的植物和动物的最后避难所。然而,关于这些地貌上层岩石内部生物的了解几乎为空白。

探索隐秘的地下世界

研究者在严格保护的瑞士国家公园研究了两个活跃的岩石冰塔及其周边区域。他们比较了由相同岩石构成的三种相邻栖息地:岩石冰塔本身、曾为冰川所在的前地,以及侧面的陡峭崩积坡。为了接触地下居民,研究者埋设了带侧孔的专用管道,并在底部放置小型捕捉器。这些装置放置了最长达三年,悄然收集穿行于岩隙间的无脊椎动物。在每个地点,他们也采集了细碎碎屑以研究真菌,并绘制了覆盖地表的小片植被分布图。

Figure 2. 分层的岩石冰塔瓦砾层为内部冷凉区域提供隔热,与附近裸露的崩积坡相比,许多小型动物和真菌在此茂盛生长。
Figure 2. 分层的岩石冰塔瓦砾层为内部冷凉区域提供隔热,与附近裸露的崩积坡相比,许多小型动物和真菌在此茂盛生长。

地表之下的惊人丰富性

团队发现的地下生命远超预期。总体记录到64种真菌、36种维管植物和80种无脊椎动物,包括蜗牛、蜘蛛、盲蛛(收割蛛)、千足虫、弹尾目、甲虫等。真菌类型在三种栖息地中数量相近,暗示孢子在景观中广泛传播。植物则呈现不同格局:冰川前地的植被最为茂密和多样,岩石冰塔拥有一套适应性强、独具特点的先锋植物,而陡峭的侧向崩积坡几乎无植被。

嗜冷动物在稳定的地下气候中生存

来自岩石层动物群落的发现最为令人惊讶。陷阱捕获到两种蜗牛、48种昆虫和30种其他节肢动物,其中包括一些洞穴适应型形态,甚至发现了一种对科学界新记录的甲虫。许多动物是分解者,吃飘落于岩石上的风吹有机颗粒和死亡昆虫,捕食者构成第二大类群。测量显示,在约80厘米的深度处,温度比地表更稳定,且在冬季略为温暖,这得益于雪被和碎屑的隔热效应。偏好寒冷的物种在年均温较低的地点更为常见,支持了这些地下空隙作为凉爽避难所的观点。

气候变化对这些避难所的可能影响

尽管含有丰富生物,岩石冰塔并非不会受到气候变化的影响。随着空气变暖,其内部冰体在缩减,许多岩石冰塔可能在数十年内从阿尔卑斯消失。此研究表明,岩石冰塔、冰川前地和侧向崩积坡这三种栖息地各自包含略有差异的物种组合,它们共同支持了多样的高山群落。作者总结道,单靠岩石冰塔可能无法在长期内保护嗜冷物种,但当与其他凉爽的岩石坡面和有阴影的高海拔地形结合时,它们仍可能发挥重要作用,至少帮助部分隐秘的高山生命得以延续。

引用: Gilgado, J.D., Rusterholz, HP. & Baur, B. Unexpected high subterranean biodiversity on rock glaciers threatened by global warming. Sci Rep 16, 14946 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45647-2

关键词: 岩石冰塔, 地下生物多样性, 高山无脊椎动物, 气候变暖, 山地生态系统