全球龟鳖类灭绝风险评估与未来挑战：功能独特性、人类威胁与气候变化的综合影响

本研究针对全球龟鳖类（chelonians）面临的高灭绝风险展开系统性评估，通过整合物种内在特征（体型、分布范围、功能独特性）与外在威胁（人类活动、气候变化），揭示了印度-马来地区作为灭绝热点区域的严峻现状。研究人员利用系统发育比较分析发现，18.6%未评估物种可能濒危，且龟鳖类性状进化速率远低于环境变化速度。该研究为优先保护策略制定提供了科学依据，发表于《Nature Communications》。

　　

龟鳖类作为地球上最古老的脊椎动物之一，曾成功躲过包括白垩纪-古近纪大灭绝在内的多次生物浩劫，却在人类世（Anthropocene）面临前所未有的生存危机。这些身披铠甲的生存在全球生物多样性锐减的背景下，超过半数龟鳖物种被世界自然保护联盟（IUCN）列为受威胁物种，其种群数量仍在持续暴跌。究竟是什么因素让这些历经亿万年演化的"活化石"在当代陷入生存困境？它们能否应对未来气候剧变和栖息地丧失的双重夹击？来自中国的研究团队通过一项全球尺度的综合分析，给出了令人警醒的答案。

为揭示龟鳖类高灭绝风险的内在机制，研究人员构建了包含378个物种的数据库，整合了体型、寿命、繁殖特征等生物学性状，以及分布范围、气候条件和人类威胁等环境变量。研究采用系统发育广义最小二乘法（PGLS）分析灭绝风险的驱动因素，并首次将功能独特性（functional distinctness）与进化独特性（evolutionary distinctness）纳入评估体系。通过比较性状进化速率与环境变化速度，预测了未评估物种（DD/NE）的潜在风险。

研究主要采用以下关键技术方法：1) 整合IUCN与龟鳖类专家组（TFTSG）的濒危等级数据；2) 基于Colston等人构建的系统发育树进行进化分析；3) 使用机器学习方法填补性状数据缺失值；4) 计算功能独特性指数量化物种生态位特殊性；5) 对比性状进化速率（felsen单位）与气候变化预测数据（SSP1-2.6和SSP5-8.5情景）。

非随机灭绝风险模式

结果显示龟鳖类灭绝风险呈现明显的系统发育聚集性。陆龟科（Testudinidae）和鳖科（Trionychidae）物种受威胁比例分别高达86.2%和83.3%，而侧颈龟科（Pelomedusidae）等类群风险较低。地理分布上，印度-马来地区成为灭绝热点，84.9%的物种濒危，显著高于近北极区（41.5%）。

灭绝风险的关键驱动因素

模型平均分析揭示五大核心因素：岛屿特有种（参数估计值=-0.50）、大体型（0.21）、小分布范围（-0.67）、高功能独特性（0.21）和多重人类威胁（0.28）。其中水生物种还受繁殖特征影响，而极端干旱在单变量分析中显示显著效应。

未评估物种的潜在风险

预测显示18.6%的未评估物种可能濒危，包括湖南鳖（Pelodiscus axenaria）等8个物种。这些物种多属于高风险科且分布范围狭小，面临栖息地丧失与过度捕捞的双重压力。

进化速率与未来挑战的悬殊差距

最令人担忧的发现是：即使最乐观情景下，环境变化速度仍比最快进化性状（寿命，7.48×10^-6 felsen单位/百年）快3-6个数量级。极端干旱（0.028-0.468）和热浪（2.15-3.87）的变化速率尤其显著，意味着龟鳖类难以通过自然进化适应未来环境。

这项研究首次在全球尺度上量化了龟鳖类面临的生存危机，为保护实践提供了三大启示：首先，应优先保护印度-马来地区的鳖科和地龟科物种；其次，功能独特性高的岛屿特有种需要特别关注；最重要的是，鉴于进化滞后的不可逆性，必须立即采取栖息地保护、非法贸易打击等主动干预措施。正如研究者强调的，虽然部分海龟种群已通过保护行动显现复苏迹象，但大多数淡水龟鳖仍处于"与时间赛跑"的危急状态。这项发表在《Nature Communications》的研究不仅为龟鳖保护敲响警钟，也为理解生物类群在人类世的适应极限提供了重要案例。