北京
你有没有想过地球上生命生存的最佳温度是多少？对人类来说，20°C是舒适的。温度越高，我们的工作效率就越低，因为释放热量需要能量。
我们知道许多物种可以在比人类更低或更高的温度下生存。但我们对已发表研究的系统回顾发现，生活在空气和水中的动物、植物和微生物的温度范围在20°C时重叠。这可能是巧合吗？
对所有物种来说，与温度的关系都是不对称的钟形曲线。这意味着，生物过程随着温度的升高而增加，达到最大值，然后在温度过高时迅速下降。
最近，新西兰的一个研究小组注意到，海洋物种的数量并没有像人们通常认为的那样在赤道附近达到峰值。相反，数量有所下降，在亚热带地区反而达到峰值。
后续研究表明，自大约2万年前的最后一个冰河时代以来，这种下降幅度越来越大。而且由于全球海洋变暖，它加深的速度更快。
当物种数量与年平均气温相比较时，在20摄氏度以上出现了下降。这是第二个巧合吗？
生物过程与生物多样性
塔斯马尼亚大学罗斯·科克里的研究模拟了微生物和多细胞生物的生长速度，发现它们的生物过程最稳定的温度也是20°C。
这个建立在其他研究基础上的“Corkrey模型”表明，20°C是生物分子最稳定的温度。这是第三个巧合吗？
诺德大学生物科学和水产养殖系教授马克·约翰·科斯特洛（Mark John Costello）和塔斯马尼亚大学生物统计学兼职高级研究员罗斯·科克里（Ross Corkrey）与来自加拿大、苏格兰、德国、香港和台湾的同事合作，一直在寻找温度如何影响生命的一般模式。令科学家们惊讶的是，无论他们去哪里，他们都不断发现，确实，20°C是衡量生物多样性的许多指标的关键温度，不仅仅是海洋物种。
实例表明，温度高于20°C左右会导致各种关键指标的下降：
- 海洋和淡水物种对低氧的耐受性
- 海洋中上层（开放水域生活）和底栖（海底生活）藻类生产力和鱼类对饵料的捕食率
- 海洋鱼类、浮游生物、底栖无脊椎动物和化石软体动物的全球物种丰富度
- 还有基因多样性。
在化石记录中，当温度超过20°C时，灭绝事件也会增加。
物种丰富度增加
在全球范围内，珊瑚鱼和无脊椎动物生活的温度范围在地理分布集中在20°C的物种中是最窄的。微生物也有同样的影响。
虽然许多物种已经进化到可以在温暖和寒冷的温度下生活，但大多数物种生活在20°C。此外，化石记录中的灭绝 —— 包括海绵、灯壳、软体动物、海垫（苔藓虫）、海星和海胆、蠕虫和甲壳类动物 —— 在20°C时的灭绝率较低。
随着物种进化到能在20摄氏度上下生存，它们的热生态位变得越来越宽。这意味着，即使生活在更热或更冷的地方，大多数动物仍然可以在20摄氏度下生活。
数学Corkrey模型预测，在20°C时，热宽度应该是最小的，生物过程应该是最稳定和有效的。反过来，这将使从细菌到多细胞植物和动物的所有生命领域的物种丰富程度最大化。因此，该模型为这种“20°C效应”提供了理论解释。
预测气候变化的影响
生命似乎以20°C为中心，这意味着热带物种适应更高温度的能力受到了基本的限制。
只要物种能够改变其活动范围以适应全球变暖，20°C的影响意味着物种丰富度将局部增加，年平均值将达到20°C。除此之外，丰富程度将下降。
这意味着，许多可以通过改变地理分布来适应全球变暖的海洋物种，不太可能因气候变化而灭绝。
然而，由于城市、农业和其他人类基础设施改变了景观，陆地物种可能无法如此容易地改变其地理分布。
20°C效应是上述现象最简单的解释，包括：物种丰富度和遗传多样性随温度的变化趋势；化石记录中的灭绝率；生物生产力;最优生长率;还有海洋捕食率。
尽管多细胞物种具有复杂性，但值得注意的是，细胞水平的温度效率反映在生物多样性的其他方面。
确切地说，为什么20°C对细胞过程至关重要和节能，可能是由于与细胞相关的水的分子特性。这些特性也可能是为什么 ~ 42°C似乎是大多数物种的绝对极限。
对这种20°C效应的更多认识，可能会导致对温度如何控制生态系统过程，物种丰富度和分布以及生命进化的新见解。
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