Земля закипає, і це впливає на всіх: мозок тварин дивно змінюється через новий клімат

Зміни клімату, спричинені діяльністю людини, дедалі більше впливають на звичне середовище існування тварин на Землі. Їм уже довелося зіткнутися з підвищенням температури, швидкою зміною кількості опадів і їхньої сезонності, а також закисленням океану — все це призводить до зміни довкілля, що зачепило багато видів тварин, пише Science Alert.

Нервова система тварин відіграє найважливішу роль у забезпеченні й обмеженні їхніх реакцій на зміну клімату. За словами професора кафедри біорізноманіття, наук про Землю та навколишнє середовище й біології в Університеті Дрекселя Шона О'Доннелла, вся його робота як біолога та нейробіолога зосереджена на тому, як тварини пристосовуються до екстремальних температур і як це впливає на їхню нервову систему, а особливо на мозок.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У результаті О'Доннелл цз колегами зосередилися на вивченні впливу клімату на нервову систему й тому, як тварини реагуватимуть на мінливе навколишнє середовище. У новому дослідженні вчені зосередилися на основних функціях нервової системи:

• виявленні почуттів;
• розумовій обробці;
• управлінні поведінкою.

Зміна сенсорного середовища

Відомо, що зміна температури змінює енергетичний баланс екосистеми, і це стосується всіх: від рослин, які виробляють енергію, і до тварин, які споживають рослини та інших тварин. У підсумку кліматичні зміни буквально змінюють усі сенсорні світи, з якими стикаються тварини на Землі. У результаті вчені вважають, що кліматична криза, ймовірно, кине виклик усім відчуттям тварин: від зору та смаку до нюху й дотику.

Більш ранні дослідження вже показали, що ссавці відчувають температуру частково за допомогою спеціальних рецепторних білків у своїй нервовій системі — саме вони реагують на спеку та холод і допомагають розрізняти помірні й екстремальні температури. Фактично за допомогою цих рецепторних білків тварини знаходять відповідне середовище проживання.

Учені побоюються, що зміни клімату порушать сигнали довкілля, на які тварини реагували раніше під час розв'язання таких завдань як вибір середовища проживання, пошук їжі або партнерів. У результаті все це врешті-решт може призвести до порушень у поведінці тварин, таких як:

• сплячка;
• міграція.

Зміна мозку та пізнання

О'Доннелл із колегами також вважають, що підвищення середньої температури на Землі може порушити розвиток і функціонування мозку у тварин, що потенційно негативно позначиться на їхній здатності ефективно адаптуватися до нового середовища проживання.

Під час дослідження команда задокументувала, як екстремальні температури здатні змінити окремі нейрони на генетичному тк структурному рівнях, а також те, як загалом влаштований мозок окремих видів.

Результати показують, що в морському середовищі спричинені кліматом зміни хімічного складу води, зокрема закислення океану, можуть вплинути на загальні когнітивні функції, а також сенсорні здібності тварин, зокрема відстежування запахів у акул і рифових риб.

Зміна поведінки

Учені також вважають, що тварини можуть реагувати на несприятливі кліматичні зміни зміною місць проживання. Припускають, що також може змінюватися і графік їхньої активності: у різний час доби або пори року. Передбачається, що подібні поведінкові реакції врешті-решт можуть мати серйозні наслідки для подразників довкілля, на які так чи інакше наражатимуться тварини.

Поведінкові зрушення, спричинені зміною клімату, призведуть до реструктуризації екосистем у всьому світі зі складними та непередбачуваними наслідками.

Пластичність і еволюція

І все ж О'Доннелл із колегами зазначають, що мозок тварин напрочуд гнучкий і пристосований до індивідуального досвіду навколишнього середовища — фактично вони здатні істотно змінитися навіть у дорослому віці.

У результаті вчені дійшли висновку, що подальша зміна клімату та формування нових кліматичних режимів зрештою сформують нові нервові системи, змушуючи їх розвиватися.

Проте все ж таки існує низка небезпек. Річ у тім, що, коли генетика чинить сильний вплив на розвиток мозку, нервові системи здатні чудово адаптуватися до місцевого середовища, але вони також можуть втратити свої попередні адаптаційні переваги через зміну клімату. У результаті це може стати причиною виникнення нових адаптаційних рішень.

Раніше Фокус писав про те, що відсутність людей у зоопарках цікавим чином змінює поведінку тварин: що виявили вчені.