风暴大厅休斯敦:想象一棵成熟的、宽枝的树，比如橡树、枫树或无花果树，它是如何繁殖后代而不是在它的阴影中长大，争夺阳光的?
答案是种子传播。植物已经进化出许多策略来将它们的种子从母体植物中传播出去。有些植物会培育出随风飘动的幼苗。还有一些水果会爆炸，吐出种子。
超过一半的植物依靠野生动物来传播种子。这通常发生在动物吃植物果实或带走坚果，然后排泄或把种子丢到其他地方的时候。在热带雨林中，动物传播多达90%的树种的种子。
今天，地球上的物种正在迅速消失，这可能是地球历史上的第六次大规模灭绝。在一项新发表的研究中，我们研究了这种损失对种子传播的影响，重点关注了传播肉果植物的鸟类和哺乳动物。
我们评估了种子散布者如何帮助植物转移其地理范围，以到达新的适合生长的栖息地——这是在气候变化中生存的关键机制。如果没有传播足够的种子来跟踪植物所需的温度和降水等环境条件，植物可能会被困在难以生存的环境中。这可能导致植物物种以及它们提供的宝贵产品和服务(从食物到碳储存)的损失。
数百万年来，动物一直在传播种子，但在现代，植物和它们的种子传播者之间的关系发生了巨大的变化。
在加州，灰熊不再吃浆果，它们一个世纪前就从加州消失了。在马达加斯加岛，种子不再在大猩猩大小的狐猴的肚子里传播，狐猴大约2300年前就在那里灭绝了。在法国，种子不会附着在狮子的t back内裤皮毛上，也不会附着在曾经生活在那里的犀牛脚趾之间，就像史前洞穴壁画中显示的那样。如今，当动物传播种子时，它们的行动往往受到道路、农场或建成区的阻碍。
对于大多数通过动物传播的植物——尤其是那些种子很大的植物，它们需要像貘、大象和犀鸟这样的大型动物来传播它们——这些变化意味着种子传播的大幅减少，植物移动的极大减缓。
我们团队的研究和许多同事的工作已经揭示了种子散播者消失后所产生的负面生态后果。现在，研究人员正在评估种子传播的减少是如何影响植物对气候变化的反应的。
在数千种种子传播物种和数万种通过动物传播的植物物种中，只有一小部分被直接研究。许多散播种子的物种已经灭绝或非常罕见，以至于根本无法进行研究。
为了克服这一挑战，我们从已发表的研究中收集数据，这些数据表明，哪种鸟类和哺乳动物的种子传播者会吃哪种水果，它们传播种子的距离有多远，它们的消化系统对种子的影响是如何帮助或阻碍种子萌发的。这三个步骤一起描述了成功传播种子所需要的条件:种子必须从母株中移走，传播一段距离，然后存活下来成为幼苗。
接下来，我们使用机器学习来产生种子传播的预测，基于每个物种的特征。例如，北美一只中等大小的画眉鸟的数据可以帮助我们建立一个模型，说明来自亚洲的中等大小的画眉鸟是如何传播种子的，即使亚洲物种没有被直接研究。
使用我们训练过的模型，我们可以估计每一种鸟类和哺乳动物的种子传播——甚至是那些没有任何关于种子传播过程的特定数据的稀有或灭绝的物种。
最后一步是将当前的种子传播与物种灭绝和物种范围缩小没有发生的情况进行比较。对于肉果植物，我们估计，由于鸟类和哺乳动物的损失，传播到世界各地的种子减少了60%，从而通过迁移地点来跟上气候变化的步伐。此外，我们估计，如果目前濒危的种子传播物种，如倭黑猩猩、草原大象和盔犀鸟灭绝，全球种子传播将再减少15%。
过去播种机数量下降的影响在北美、欧洲和南美洲南部等地区最为严重。未来濒危物种的消失将对东南亚和马达加斯加等地区造成最严重的影响。
随着播种机的减少，将会有更少的种子被移动到足够远的地方，从而使植物能够通过移动它们的范围来适应气候变化。
种子传播还有助于森林和其他自然生态系统从野火和森林砍伐等干扰中恢复。这意味着哺乳动物和鸟类在维持自然植被方面发挥着重要作用。
世界上大多数森林恢复是通过种子传播和自然森林再生实现的，而不是通过人们植树实现的。动物传播种子对热带森林来说尤为重要，因为热带森林在被砍伐或烧毁后可以相对较快地重新生长。
种子传播者还有助于确保大量植物物种的生存和繁荣，从而促进生物多样性。包含许多具有不同基因组成的植物物种的生态系统，能够更好地应对不确定的未来，并维持人类赖以生存的生态系统功能，如储存碳、生产食物和木材、过滤水以及控制洪水和侵蚀。
有很多方法可以增加种子的传播。确保相似栖息地的小块区域相互连接，有助于物种在它们之间移动。恢复重要的种子传播者的数量，从巨嘴鸟到熊再到大象，也会有所帮助。像我们这样的全球种子传播模型可以帮助科学家和土地管理者把种子传播看作是解决气候变化的一种基于自然的解决方案。
本文在知识共享许可下从The Conversation网站转载。阅读原文。
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