Зміни клімату впливають на мозок та поведінку тварин: чому це відбувається

Зміни клімату, що пов'язані з діяльністю людини, змінюють Землю. Підвищення температури, швидкі зміни кількості опадів та сезонності, а також закислення океану призводять до зміни навколишнього середовища для багатьох видів тварин. Професор біорізноманіття, Землі та науки про навколишнє середовище Дрексельського університету Шон О'Доннел пояснив, як тварини пристосовуються до таких змін.

За його словами, нервова система тварин відіграє провідну роль як у забезпеченні, так і уповільненні реакції на зміни клімату. Усі основні функції нервової системи – розпізнавання почуттів, розумова обробка та спрямування поведінки – відіграють вирішальну роль. Вони дозволяють тваринам орієнтуватися у навколишньому середовищі таким чином, щоб забезпечити їм виживання та розмноження. І зміни клімату впливають на них, найімовірніше, у гірший бік.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Зміни клімату можуть вбити мільярд людей – вчені

Зміна сенсорного середовища

Зміна температури змінює енергетичний баланс екосистеми, впливаючи і на рослини, які виробляють енергію із сонячного світла, і на тварин, які живляться рослинами та іншими тваринами. В результаті змінюється і сенсорні світи, в яких тварини живуть. І цілком імовірно, що зміни клімату кинуть виклик усім їхнім почуттям: від зору та смаку до нюху та дотику.

Тварини, такі як ссавці, частково сприймають температуру за допомогою спеціальних рецепторних білків у своїй нервовій системі, які реагують на спеку та холод, розрізняючи помірні та екстремальні температури. Ці рецепторні білки допомагають тваринам шукати відповідне місце існування і можуть відігравати вирішальну роль у тому, як тварини реагують на зміну температури.

Зміни клімату змінюють сигнали навколишнього середовища, на які тварини покладаються при виборі житла, їжі та партнера. Деякі тварини, наприклад комарі, покладаються на відмінності температури, щоб орієнтуватися у навколишньому середовищі. Температурні зрушення змінюють те, де і коли комарі шукають своїх "жертв", що змінює регіони передачі хвороб.

Те, як зміна клімату впливає на хімічні сигнали, які тварини використовують для спілкування один з одним або для шкоди конкурентам, може бути особливо складним, оскільки хімічні сполуки дуже чутливі до температури.

Змінюються і надійні джерела інформації, такі як сезонні зміни денного світла. Це може призвести до порушення зв'язку між довжиною дня та цвітінням та плодоношенням рослин, а також до порушень у поведінці тварин, таких як сплячка та міграція, коли довжина дня більше не передбачає наявність ресурсів.

Зміни мозку та пізнання

Зміни клімату можуть змінити і те, як розвивається та функціонує мозок тварин, що, у свою чергу, може вплинути на їхню здатність адаптуватися до нових умов. Дослідження вже показали, як екстремальні температури можуть змінити окремі нейрони на генетичному та структурному рівнях, а також те, як влаштований мозок загалом.

У морському середовищі викликані кліматом хімічні зміни у складі води змінюють загальні когнітивні і сенсорні здібності тварин. Наприклад, відстеження запахів рифовими акулами.

Вплив на поведінку

У відповідь на кліматичні зміни тварини можуть змінювати своє довкілля, аж до зміни географічного ареалу. Крім того, їхня активність може зміщуватися за часом доби або пір року. І це може змінити подразники довкілля, яким піддаються тварини.

Наприклад, у тепліших океанах риби мігрують у глибші, холодніші води. Але інтенсивність світла та колірний діапазон тут відрізняються від тих, до яких звикли їхні очі. З іншого боку, не всі види змінюють поведінку однаково. Ті з них, які змінять місце існування або час активності, зіткнутися з новими подразниками, рослинами і тваринами.

І ці зміни поведінки, пов'язані з кліматом, призведуть до реструктуризації екосистем у всьому світі. І відбуватиметься вона незрозумілим чином.

Пластичність та еволюція

Мозок тварин надзвичайно гнучкий і пристосовується до індивідуального досвіду. Він також може суттєво змінитись у дорослому віці.

Але дослідження, які порівнюють види, виявили сильний вплив довкілля на еволюцію мозку. Нервова система тварин розвивається, щоб відповідати сенсорному середовищу простору активності кожного виду. Ці закономірності припускають, нові кліматичні режими зрештою формуватимуть нервові системи, змушуючи їх розвиватися.

Генетика дуже впливає на розвиток мозку, але нервові системи, адаптовані до певного середовища, можуть втратити свої переваги через зміни клімату. І це може спричинити розвиток нових адаптивних рішень.

У свою чергу, виживати внаслідок природного відбору будуть види із новими сенсорними чи когнітивними здібностями.

Раніше вчені заявили про те, що найбільша лісова зона Землі зменшується. Йдеться про бореальні ліси, які оточують найпівнічніші регіони нашої планети, розташовуючись на південь від безлісної арктичної тундри.