山區物種搭上滅絕電梯？   成大研究登上頂尖《科學》期刊

【創新聞 記者陳聖璋／台南報導】學術界頂尖《科學 Science 》期刊，今（16）日刊登氣候暖化如何影響全球山區生物多樣性的最新發現，挑戰過去經典假說引發關注。該項成果係由成功大學生命科學系教授陳一菁帶領團隊完成，台灣的研究實力再度受到國際肯定。

「山區是生物多樣性熱點，氣候變遷的衝擊十分直接」陳一菁指出，科學界長期以來警告山區物種可能正搭乘「滅絕電梯」，意即被迫向高海拔遷移以追尋適宜溫度，最終無處可退而加速滅絕。這次發表的研究首次以全球資料、完整測試「滅絕電梯」假說的多項預測，意外發現支持證據十分有限，也開啟未來研究的全新視角。

研究團隊蒐集全球 23 個山區、440 種動物與 1629 種植物，總計8800 筆、最長橫跨一世紀的海拔分布改變資料；分析結果發現，儘管物種因暖化往高處遷移，但山頂物種並未顯著縮減，而分布狹窄與低海拔物種正在往高處擴張棲地，尤其是鳥類，而物種分布擴張也造成重疊增加、讓海拔之間物種組成越來越相似。

本世紀初學者即提出「滅絕電梯」假說，指出氣候變遷使山區生物多樣性面臨三大風險，包括山頂物種因無更高處可去而造成滅絕；分布狹窄的物種難以跟上氣候變化，造成分布與適合氣候錯位；低海拔地區則因物種上移、缺乏新物種補充，導致生物多樣性下降。

「滅絕電梯」假說預期的結果目前尚未發生，研究團隊陳怡秀博士表示，「生物的反應是複雜許多的故事」。該項研究使用進階統計模型，充分考量山區地理限制帶來的雜訊，並以兩項貝氏多變量模型，連動分析物種海拔上限與下限、棲地範圍與中點變化，嚴謹掌握各因子的交互影響，這是過去的研究未能達成的，「對長期的努力能受到頂尖期刊的青睞，團隊感到十分振奮」。

「由於山區生物多樣性高，生物分布可能受到其牠生物競爭的擠壓，以致於無法佔據大部分適合的氣候區位」陳一菁推測，暖化很有可能改變生物競爭的優勢與劣勢、進而影響分布，造成現在看到的複雜分布動態，「這與只考慮暖化的影響有很大差別」。

山頂物種維持其分布，呈現適應氣候的韌性；而許多生物擴張分布，表示生物正在填補適合的氣候區位。「這次研究很大程度翻轉過去認知，將改變相關領域未來研究的軌跡」，包括暖化下氣候區位填補過程、新的生物交互作用、以及山區是否正在累積「生物滅絕債」等。

團隊提醒，由於生物往高海拔移動的趨勢仍持續，延遲的生物反應將累積「生物滅絕債」，該還的還是要還，未來某一時間點一定會顯著衝擊生物多樣性。例如目前在歐洲山區觀察到的植物群延遲遷移現象，顯示高海拔生態系暫時處於穩定的過渡期，但終將面臨改變。

陳一菁指出，這項研究對台灣山區生物多樣性研究亦極有啟發，台灣面臨比全球更快速的氣候暖化，生物反應分歧；例如，從團隊另一項橫跨 30 年的重複調查發現，台灣瑟弄蝶的分布正在往高海拔擴張，而分布於台灣最高海拔的玉山幽眼蝶，則大致維持海拔分布範圍。其它觀察亦指出，分布在台灣山脊的岩鷚，正面臨越來越多物種進入高山環境所帶來的競爭壓力。

因此，在研究上，應朝向了解氣候如何改變生物間互動，進而影響生物如何適應氣候變化；從保育的角度，減緩氣候暖化仍是最根本的作為，保育自然棲地與並加強其連結度、避免棲地破碎，可確保物種有辦法遷移，以適應氣候快速變化。

該項研究第一作者為成功大學陳怡秀博士後研究員、國際合作者 Dr. Jonathan Lenoir（CNRS Researcher，Université de Picardie Jules Verne, France），通訊作者為成功大學陳一菁教授；作者群誠摯感謝國家科學及技術委員會、林業及自然保育署、成功大學之經費支持。

論文連結：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq9512