随着温室气体排放导致地球气候持续升温，我们正看到越来越多的极端和异常天气事件。但是，要预测和分析这种顾名思义的异常现象的影响却非常困难。科学家认为，博物馆样本可以提供一些答案。在首次同类研究中，佛罗里达大学的一个研究小组利用自然历史标本证明，异常的冷热天可以将蝴蝶和飞蛾的活动时间延长近一个月。

随着数字化工作的开展，自然历史藏品的价值和可从中获取的信息也随之增加，可供研究的藏品也越来越多。图片来源：Emile-Allain Séguy 插图

第一作者、佛罗里达自然历史博物馆生物多样性信息学馆长罗伯特-古拉尼克（Robert Guralnick）说："结果与我们的预期完全不同。"

大多数研究通过平均气温上升的潜望镜来观察气候变化及其后果。随着气温的逐渐升高，特定地区的动植物会在春季提前活跃起来，将休眠期推迟到秋季晚些时候，并慢慢转移它们的活动范围，以适应最适合它们生存的气候。

变化无常的天气为这些模式增添了一层复杂性，其未知的后果为试图预测全球生态系统未来的科学家们架起了一道不透明的屏障。

古拉尼克说："科学文献中曾暗示，天气异常会对生态系统产生累积效应，但没有任何文献在大范围内直接探讨这个问题。"

他解释说，这种疏忽主要是由于缺乏足够的数据。一个多世纪以来，世界上许多地区都在可靠地收集气候数据，但记录生物位置和活动的记录却很难获得。

自然历史博物馆越来越被视为一种潜在的解决方案。最古老的博物馆已经积累了数百年的标本，而最近将藏品数字化的努力也使得它们的内容可以被广泛使用。但数字化博物馆记录也有其独特的缺陷和不足。

在第一项同类研究中，佛罗里达大学的研究人员利用自然历史标本表明，反季节的冷暖天会将飞蛾和蝴蝶的活跃期延长近一个月。图片来源：Emile-Allain Séguy 插图

2022 年，该研究的合著者迈克尔-贝利茨（Michael Belitz）从博物馆藏品中构建了一个飞蛾和蝴蝶数据集，为希望使用类似数据的其他研究人员指明了方向。研究结果是一本关于如何收集、整理和分析自然历史标本信息的综合指导手册。

贝利茨和他的同事们掌握了这一强大的资源，他们想看看能否从反常的天气模式中发现信号。作者将分析范围限制在美国东部，使用了从 20 世纪 40 年代到 2010 年代收集的 139 种飞蛾和蝴蝶的记录。

他们的研究结果非常明确： 异常温暖和寒冷的天气极大地改变了昆虫的活动，其程度超过了过去几十年全球气温的平均增幅。

极端天气事件发生的地点和时间影响了昆虫的反应。在高纬度地区，冬季的暖日意味着飞蛾和蝴蝶在春季更早开始活动。异常寒冷的日子让所有纬度地区的昆虫活跃的时间更长，而异常高温和异常低温的组合影响最大。

"如果连续几天异常寒冷和异常温暖，就会限制昆虫以最佳状态活动的能力，"古拉尼克说。"如果寒冷没有杀死它们，也会减缓其活动能力，可能会迫使昆虫陷入倦怠。不过，昆虫可以很快从寒流中恢复过来，并继续延长寿命，这是温度骤降的直接结果。"

昆虫在更长的时间内保持活跃最初似乎是件好事。但研究蚊子的合著者林赛-坎贝尔（Lindsay Campbell）指出，昆虫寿命的延长或改变可能也意味着病原体传播的机会增多，而不是抵消气候变化带来的负面影响。

佛罗里达大学助理教授坎贝尔说："厄尔尼诺现象与东非大裂谷热爆发之间存在关联，而且有轶事观察显示，异常温暖或炎热干燥的春季，紧随其后的强降水事件，也与疫情爆发增加有关。"

生态系统的长期稳定也完全取决于其各组成部分的同步活动，植物对极端天气的反应可能与昆虫不同。如果飞蛾和蝴蝶过早起飞，它们就有可能遇到尚未长出叶子或花朵的植物，从而耗费能量徒劳地寻找食物。

由于"极端"的基准线不断变化，目前还不清楚昆虫能否跟上变化的步伐。古拉尼克说："随着平均温度和气候变异性的增加，生物的恢复能力将急剧下降。今天的极端事件在未来会变得更加极端，在某些时候，缓冲这些变化的能力会达到极限"。