Positive Change Through Action
“一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，能否在德克萨斯州引起一场龙卷风？”
1972年冬天，美国气象学家爱德华·罗伦兹（Edward Lorenz）进行了一次以此为题的演讲，他用“蝴蝶效应”形容微小的变化可能导致系统后期的巨大影响，这也是这一概念首次进入公众视野[1]。50多年过去，“蝴蝶效应”已成为家喻户晓的词汇。然而，在气候领域，我们还可以赋予它一种新的解读——蝴蝶正在气候变化的影响下挣扎求生。
蝴蝶：被气候变化“牵动”的翅膀
今年3月，耶鲁大学领导的一项研究警告，气候变化正威胁着全球各地的蝴蝶种群，尤其是栖息在热带和亚热带山区的物种。研究指出，全球约 2/3 的蝴蝶物种分布在这些地区，尤其是海拔高于2000米的山区[2]。过去，山区常被视为蝴蝶的“天然庇护所”：山地的垂直气候带以及多样化的微气候条件，对历史上长时期的气候变化起到缓冲作用，地理隔离特性也让它们远离人类活动等干扰。然而，工业革命以来快速的气候变化使山地生态系统及其周边地区由“庇护所”变成了陷阱，一步步将蝴蝶逼向生存极限。根据预测，到2070年，热带地区蝴蝶温度生态位空间将减少高达64%，高山蝴蝶可能面临“无路可退”的风险[3]。
在气候变化的影响下，暴雨、干旱与风暴等极端天气频频来袭，冲击着蝴蝶的发育、繁殖与迁徙，也破坏了蝴蝶的栖息地。蝴蝶的寄主植物日益减少，它们与季节间的长期契合，也被气候危机撕开裂缝。而蝴蝶之所以在气候变化的多重影响下格外脆弱，很大程度上源于它们是一种外温动物（也称变温动物或冷血动物）。所谓“外温”，指蝴蝶依赖外部的热源来调节体温。天气寒冷时，你或许见到过蝴蝶在阳光下展开翅膀取暖，天气太热时，蝴蝶可能会找到遮荫处合起翅膀休息，避免吸收过多的热量。正因如此，蝴蝶对温度的变化高度敏感。环境的冷热起伏，不仅左右着蝴蝶的行为，也显著影响蝴蝶的生理机能。
一方面，在全球气候变化的背景下，各地气温普遍出现升高趋势，即使是小幅度的气温升高，也可能打破蝴蝶与环境间的微妙平衡，使其新陈代谢率上升，进而影响其觅食、繁殖等多种关键的生命活动。当过高的气温伴随干燥，部分蝴蝶卵的孵化率下降，幼虫死亡率也会增加[5]。而即使顺利破茧化蝶，当气温超过耐受范围时，蝴蝶也可能因热应激和脱水而缩短寿命。
另一方面，气温的变化对蝴蝶的影响是全年性的[6]，冬季极端低温同样影响着蝴蝶的生存。2025年6月发布的一项研究发现，瑞典的褐蛱蝶在气候变化的推动下向北迁移。然而，虽然褐蛱蝶在夏季生长季节表现出对北方环境的适应性，生长和繁殖速度加快，但北方冬季的极端寒潮会迅速让这些优势消失殆尽，褐蛱蝶仍旧无法在当地维持稳定的种群数量。
帝王蝶危机
有一种蝴蝶叫帝王蝶（Danaus plexippus），它们以鲜艳的橙黑色翅膀和每年跨越美洲数千英里的年度迁徙而闻名。然而，在气候变化的影响下，这种美丽的蝴蝶正面临着巨大的生存危机，已在2022年被国际自然保护联盟(IUCN) 列入濒危物种红色名录[7]。
帝王蝶的西部种群（西部帝王蝶）春夏自加利福尼亚一路北飞至加拿大边境，冬季再返回加州海岸越冬。曾经，每年都有数百万只帝王蝶如期返回加州。但近几十年来，这一盛景逐渐消失了。根据统计，在刚刚过去的冬季，回到加州的帝王蝶数量峰值仅有9119羽[8]。这种锐减与气候变化带来的多重压力密切相关。首先，气候变化带来的极端高温直接威胁着西部帝王蝶的生存。当气温达到37.7摄氏度，这些蝴蝶就会开始苦苦挣扎，而38摄氏度的气温对它们而言就是致命的。加州持续加剧的干旱、山火与愈发猛烈的冬季风暴，也导致了水源减少、栖息地破坏。同时，升温还使海岸雾气和露水显著减少，进一步影响了帝王蝶越冬的所需的水源。在迁徙过程中，帝王蝶幼虫赖以生存的乳草数量下降、分布向北迁移，也加大了迁徙能量消耗和死亡风险[9]。
秋季从美国和加拿大北部迁徙到墨西哥中部高地越冬的东部帝王蝶同样面对着气候变化的威胁。根据2024年的一项研究，过去 17 年里，东部帝王蝶秋季迁徙期间的夜间群聚规模下降了多达 80%，其中南部迁徙路段的下降尤为显著。这意味着随着帝王蝶向南迁徙，其死亡率递增，或在途中逐渐放弃了继续向南。研究者分析了造成这一现象的原因，推测受气候变化影响，帝王蝶的生存范围北扩，南迁至墨西哥原越冬地需要飞行更长的距离，消耗更多能量，导致原越冬地观测到的帝王蝶大幅减少。此外，寄生虫增加、食物资源与迁徙时节错位等因素，也增加了它们迁徙的风险[10]。
然而，这些影响并非整齐划一。不同的迁徙路线、地区植物资源和气候模式，塑造了帝王蝶对气候压力的不同反应。因此，要真正理解气候变化对蝴蝶的长期影响，不仅要关注种群本身的特殊性和脆弱性，更需要关注地区复杂性，不能将单一地区的观察结果推广到整个种群。
为什么要关注蝴蝶？
关注气候变化对蝴蝶的影响，不仅因为蝴蝶为世界增添了绚丽的色彩，更因为它们在生态系统和人类生活中承担着多重角色。蝴蝶在采食花蜜时承担了植物授粉的工作；同时，作为食物链的一环，蝴蝶的数量和健康状况也能反映生态系统健康与否。
蝴蝶还具有重要的科学价值。几个世纪以来，人类借助蝴蝶探索了导航、拟态、进化、遗传学和生物多样性保护等诸多领域。正因为人类对蝴蝶的研究历史悠久、数据丰富，且这些动物对栖息地与气候环境的变化非常敏感，蝴蝶被科学家们广泛用作监测栖息地丧失和破碎化以及气候变化的“指示物种”。因此，蝴蝶数量的减少不仅是美的丧失，更是生态系统发出的警告——它提醒我们应该更加深入地审视与应对气候危机。
保护蝴蝶，我们要怎么做？
蝴蝶的生存危机，已在全球各地催生了保护行动，包括栖息地恢复、重新引入与人工繁殖等。例如，2018年，生态学家在英国北安普顿郡科伯附近的芬尼什德林地（Fineshade Wood）重新引入了128只早在1976年就已于当地灭绝的银弄蝶。五年的跟踪研究显示，这些蝴蝶不仅成功繁殖，而且数量稳步增加，为蝴蝶种群的重建和保护提供了宝贵的经验[11]。
由于一些蝴蝶物种依赖栖息地中的某些温度特定的局部区域（称为“微气候”）来调节体温，在蝴蝶保护行动中，栖息地的多样性十分重要，如同剑桥大学研究员布莱登所说：“我们需要让景观更加多样化，以帮助保护许多蝴蝶物种”。例如，在地形单调的栖息地增设灌木篱墙、沟渠和小片林地，可以为蝴蝶提供所需的阴凉区域，支持其调节体温，提高生存机会[12]。
除了科学家和保护机构，个人也能为守护气候变化下的蝴蝶贡献力量。如果家中有花园，可以种植蝴蝶喜爱的花卉，避免使用杀虫剂或除草剂，营造适宜的栖息环境。如果没有花园，只是安静欣赏翩飞的蝴蝶并学习与它们有关的知识，或是在路边放过一只毛毛虫，也是守护它们生命的方式。在应对气候变化与生态的连锁反应中，即便是细微的善意，也可能如同“蝴蝶效应”般，撬动一系列积极变化。
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参考资料：
[1] Dizikes, 2011 on MIT Technology Review:
https://www.technologyreview.com/2011/02/22/196987/when-the-butterfly-effect-took-flight/
[2] Pinkert, S., Farwig, N., Kawahara, A.Y. et al, Global hotspots of butterfly diversity are threatened in a warming world. Nat Ecol Evol 9, 789-800 (2025)
https://www.nature.com/articles/s41559-025-02664-0
[3] Pinkert, S., Farwig, N., Kawahara, A.Y. et al, Global hotspots of butterfly diversity are threatened in a warming world. Nat Ecol Evol 9, 789-800 (2025)
https://www.nature.com/articles/s41559-025-02664-0
[4] https://mol.org/dashboard/patterns?filters=butterflies%2Crichness%2Crarity%2Cglobal&layer=butterflies-global_species_richness-richness-mvt-global
[5] Klockmann, M., Fischer, K., Effects of temperature and drought on early life stages in three species of butterflies: Mortality of early life stages as a key determinant of vulnerability to climate change? Ecol Evol. 7(24): 10871-10879 (2017)
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29299265/
[6] Ittonen, M., Nielsen, M. E., Siemers, I., et al, Winters restrict a climate change-driven butterfly range expansion despite rapid evolution of seasonal timing traits, Proc Natl Acad Sci U.S.A. 122(26)e2418392122, (2025)
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2418392122
[7] https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_19124841
[8] https://www.xerces.org/press/western-monarch-butterfly-population-declines-to-near-record-low
[9] https://www.calparks.org/blog/new-analysis-impact-climate-change-western-monarch-butterfly
[10] Davis, A. K., Croy, J. R., Snyder, W.E., Dramatic recent declines in the size of monarch butterfly (Danaus plexippus) roosts during fall migration, Proc Natl Acad Sci U.S.A 121(43)e2410410121 (2024)
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2410410121
[11] https://www.bbc.com/news/articles/cvgpqneeekyo
[12] https://www.cam.ac.uk/stories/butterflies
