Земля закипает и это влияет на всех: мозг животных странно меняется из-за нового климата

Изменения климата, вызванные деятельностью человека, все больше влияют на привычную среду обитания животных на Земле. Им уже пришлось столкнуться с повышением температуры, быстрым изменением количества осадков и их сезонности, а также закислением океана — все это приводит к изменению окружающей среды, которое коснулось множества видов животных, пишет Science Alert.

Нервная система животных играет важнейшую роль в обеспечении и ограничении их реакций на изменение климата. По словам профессора кафедры биоразнообразия, наук о Земле и окружающей среде и биологии в Университете Дрекселя Шона О'Доннелла, вся его работа, как биолога и нейробиолога, сосредоточена на том, как животные приспосабливаются к экстремальным температурам и как это влияет на их нервную систему и в особенности мозг.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В результате О'Доннелл с коллегами сосредоточились на изучении влияния климата на нервную систему и том, как животные будут реагировать на меняющуюся окружающую среду. В новом исследовании ученые сосредоточились на основных функциях нервной системы:

• обнаружение чувств;
• умственной обработке;
• управление поведением.

Изменение сенсорной среды

Известно, что изменение температуры меняет энергетический баланс экосистемы и это касается всех: от растений, производящих энергию, и до животных, потребляющих растения и других животных. В итоге климатические изменения буквально меняют все сенсорные миры, с которыми сталкиваются животные на Земле. В результате ученые считают, что климатический кризис, вероятно, бросит вызов всем чувствам животных: от зрения и вкуса до обоняния и осязания.

Более ранние исследования уже показали, что млекопитающие ощущают температуру частично с помощью специальных рецепторных белков в своей нервной системе — именно они реагируют на жару и холод и помогают различать умеренные и экстремальные температуры. Фактически с помощью этих рецепторных белков животные находят подходящую среду обитания.

Ученые опасаются, что изменения климата нарушат сигналы окружающей среды, на которые животные реагировали ранее при решении таких задач, как выбор среды обитания, поиск пищи или партнеров. В результате все это в конце концов может привести к нарушениям в поведении животным, таким как:

• спячка;
• миграция.

Изменение мозга и познания

О'Доннелл с коллегами также считают, что повышение средней температуры на Земле может нарушить развитие и функционирование мозга у животных, что потенциально отрицательно скажется на их способности эффективно адаптироваться к новой среде обитания.

В ходе исследования команда задокументировала, как экстремальные температуры способны изменить отдельные нейроны на генетическом и структурном уровнях, а также то, как в целом устроен мозг отдельных видов.

Результаты показывают, что в морской среде вызванные климатом изменения химического состава воды, в том числе закисление океана, могут повлиять на общие когнитивные функции, а также сенсорные способности животных, в том числе отслеживание запахов в акул и рифовых рыб.

Изменение поведения

Ученые также считают, что животные могут реагировать на неблагоприятные климатические изменения сменой мест обитания. Кроме того, предполагается, что также может меняться и график их активности: в разное время суток или времена года. Предполагается, что подобные поведенческие реакции в конце концом могут иметь серьезные последствия для раздражителей окружающей среды, которым так или иначе подвергнутся животные.

Поведенческие сдвиги, вызванные изменением климата, приведут к реструктуризации экосистем во всем мире со сложными и непредсказуемыми последствиями.

Пластичность и эволюция

И все же О'Доннелл с коллегами отмечают, что мозг животных удивительно гибок и приспособлен к индивидуальному опыту окружающей среды — фактически они способны существенно измениться даже во взрослом возрасте.

В результате ученые пришли к выводу, что дальнейшее изменение климата и формирование новых климатических режимов в конечном итоге сформируют новые нервные системы, заставляя их развиваться.

Однако все же существует ряд опасностей. Дело в том, что, когда генетика оказывает сильное влияние на развитие мозга, нервные системы способны прекрасно адаптироваться к местной среде, о они также могут потерять свои предыдущие адаптационные преимущества из-за изменения климата. В результате это может стать причиной возникновения новых адаптационных решений.

Ранее Фокус писал о том, что отсутствие людей в зоопарках любопытным образом меняет поведение животных: что обнаружили ученые.