岭大联合研究：全球暖化致热带动物或已接近“生理耐热上限”

全球暖化及极端天气加剧，动物能否提升“耐热能力”适应持续升温的环境？岭南大学（岭大）科学教研部联同国际团队一项最新研究，针对长期生活于烈日下的热带海岸海螺进行实测。团队模拟香港特区及新加坡海岸岩石受烈日暴晒升温时的真实情况作记录，发现部分岩石最高温度已接近海螺的“生理耐热上限”？可导致心跳停止并无法维持正常生理功能，反映其“耐热能力”未必能随环境持续升温而“无限提升”，未来出现极端高温事件或增加其死亡风险。有关研究成果已发表于国际知名学术期刊《生物学通报》（The Biological Bulletin）。

由岭大科学教研部、纽约州立大学水牛城分校、新加坡国立大学、以及香港大学组成的研究团队，以耐热能力高的热带海岸海螺“蜑螺”为研究对象，了解它们长期栖息于暴露在烈日下的热带岩岸，如何面对极端高温压力。团队在香港特区及新加坡合共选取六个岩岸地点，包括位于香港特区的大潭、赤柱、龙鼓滩及白泥，以及新加坡的海滩巴拉望海滩（Palawan Beach）及里茂（Rimau）海岸，并设置温度记录器，持续监测岩石的表面温度约一个月。

团队在六个岩岸地点采集合共126只体型相若的成年海螺，包括62只同属“蜑螺科”的“粗纹蜑螺”（Nerita undata）及64只“齿纹蜑螺”（Nerita yoldii）到实验室进行分析；透过“编程水缸”（Programmable Water Bath）模拟香港特区及新加坡石滩在退潮暴晒升温时的真实自然情况，并利用红外线光电感测器（Photocoupler Sensor）黏贴在海螺的外壳上，实时监测升温过程中，其心跳频率及体温变化的反应，藉此推算它们的“生理耐热上限”及代谢表现。

结果发现，海螺的心跳频率随着体温上升而加快，反映其新陈代谢加速；但当体温升至摄氏约40至45度后，其心跳频率就从顶峰开始骤降。团队推测，生物长期处于极端高温环境时，可能会透过降低心跳频率及代谢水平，减少能量消耗。

测试又发现，当海螺的体温进一步升至约47.7至51.4度时，其心跳就会停止，并无法维持正常生理功能，反映此体温范围接近其“生理耐热上限”，而“耐热能力”亦未必会随环境持续升温而“无限提升”。

团队指出，香港特区的岩石温度较新加坡低，最高温录得摄氏约50度，而石缝或阴凉的避暑位置，温度普遍低于42度，为海螺提供避暑降温的缓冲区；它们在实验中的“耐热能力”亦有随着环境气温上升而进一步提高。不过，在气候更为炎热的新加坡，岩石表面录得最高温度达57度，即使用作避暑的石缝及阴凉位置亦有超过55度高温，此温度与团队录得海螺的“生理耐热上限”相若。

分析结果显示，新加坡族群的“耐热能力”整体虽高于香港特区族群，但在更炎热的栖息环境下，其“耐热能力”并没有进一步提高，反映部分热带生物可能已接近其“生理耐热上限”，未来出现更频繁极端高温事件时，或增加其死亡风险。

论文第一作者、岭南大学科学教研部助理教授许天欣教授表示，所谓“生理耐热”，是指生物能够承受更高体温而不致死亡的能力。海螺一般在退潮时会远离暴晒区域避暑，但随着极端天气加剧，它们在岩石表面刮食微藻（microalgae）和生物薄膜（biofilms）的觅食时间会被逼缩短，要消耗能量维持生理功能，另一方面亦因觅食受限而减少能量摄取，形成“消耗增加、补充减少”的恶性循环，增加其生存面对的压力和风险。

许教授进一步解释：“不少人认为生物面对气候暖化时能自然适应，但本次研究结果显示，即使是长期生活在烈日下、‘耐热能力’极强的海螺亦未必能无限适应升温。不论香港特区还是新加坡，当栖息地愈来愈炎热，实际环境温度与‘生理耐热上限’之间的缓冲空间便会愈来愈少。生物可能需要付出更高能量维持基本生理功能，限制了它们适应更炎热气温的能力。这意味动物未来面对极端高温事件时，未必有足够缓冲空间应对，并增加它们在此情况下的死亡风险。”

许教授指出，本次研究结果亦为人类带来启示。全球暖化令高温时间拉长，人类躲进冷气房“避暑”时间或会延长，增加耗电和加剧全球暖化，影响农业、建筑业、物流业等经济活动。这种高能源消耗和暖化速度的状态与海螺面对的挑战相似。极端炎热天气对生态系统的影响比我们想像中更大，社会不应假设人类可以无限期适应全球暖化。因此，气候变化带来的挑战不再是“遥远的威胁”，采取更有力的气候行动已刻不容缓。