W skrócie
- Wysokie temperatury mają negatywny wpływ na zdolności poznawcze i zachowanie zwierząt, w tym utrudniają naukę i podejmowanie poprawnych decyzji.
- Podczas fal upałów obserwuje się wzrost agresji wśród zwierząt, a także problemy z rozpoznawaniem zagrożeń, co może wpływać na ich przeżycie.
- Skutki upałów mogą rozprzestrzeniać się na całe ekosystemy, ponieważ pogorszona sprawność umysłowa i agresja dotykają różnych gatunków, również w Polsce.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Wpływ wysokiej temperatury na organizmy żywe zwykle kojarzymy z odwodnieniem, stresem cieplnym lub śmiertelnością podczas ekstremalnych fal gorąca. Badacze coraz częściej zwracają jednak uwagę na mniej oczywisty problem: przegrzany mózg działa gorzej.
To zjawisko dobrze udokumentowano u ludzi. Wysokie temperatury wiążą się między innymi ze spadkiem koncentracji, pogorszeniem pamięci i większą impulsywnością. Okazuje się, że podobne problemy mogą dotyczyć również wielu innych gatunków. W upalne dni zwierzęta mają większe trudności z nauką, częściej podejmują błędne decyzje i gorzej radzą sobie z zadaniami wymagającymi zapamiętywania informacji.
Zobacz również:
To szczególnie niepokojące w świecie, który szybko się ociepla. Zmiany klimatu oznaczają bowiem nie tylko wyższe temperatury, ale także coraz częstsze i dłuższe fale upałów.
Ptaki przestają rozwiązywać proste problemy
Jedne z najbardziej szczegółowych badań przeprowadzono na południowoafrykańskich tymalach dwubarwnych (Turdoides bicolor).
Naukowcy przygotowali dla nich proste zadanie. Smaczny mącznik znajdował się za przezroczystą przeszkodą. W chłodniejsze dni ptaki szybko orientowały się, że wystarczy obejść plastikową barierę. Podczas upałów wiele z nich uparcie dziobało przezroczystą ściankę, nie potrafiąc znaleźć rozwiązania.
W innym eksperymencie mączniki ukrywano pod jedną z dwóch pokrywek różniących się odcieniem koloru. W normalnych warunkach ptaki szybko uczyły się, pod którą pokrywką znajduje się nagroda. Podczas fal upałów potrzebowały nawet dwa razy więcej prób, aby opanować to samo zadanie. Problem nie ogranicza się do chwilowego pogorszenia wyników eksperymentu.
Podobne zjawisko zaobserwowano u zeberki australijskiej. Ptaki miały wydobyć pokarm z przezroczystej rurki. W wysokich temperaturach wielokrotnie próbowały dostać się do środka w niewłaściwy sposób, zamiast wykorzystać dostępne otwarcie. W naturze sprawność poznawcza decyduje o tym, czy zwierzę znajdzie pożywienie, uniknie drapieżnika i wychowa potomstwo.
Zobacz również:
Coraz więcej agresji podczas upałów
Problemy z myśleniem nie są jedynym skutkiem wysokich temperatur. Wiele badań wskazuje również na wzrost agresji. Analiza niemal 70 tys. przypadków pogryzień przez psy w ośmiu amerykańskich miastach wykazała, że do takich incydentów częściej dochodziło podczas gorących, słonecznych dni. Ryzyko było o około 10 proc. wyższe przy temperaturze około 32 stopni C niż przy temperaturze około 16 stopni C.
Badacze nie są pewni, czy wynika to wyłącznie ze zmian zachowania zwierząt. Możliwe, że wysokie temperatury wpływają jednocześnie na psy i ludzi, zwiększając poziom stresu po obu stronach.
Podobne zjawiska zaobserwowano również u innych gatunków. Włoscy naukowcy badający kozice w Apeninach zauważyli, że wraz ze wzrostem temperatury i pogarszaniem się dostępności roślin zwierzęta stawały się bardziej konfliktowe. Częściej dochodziło do przepędzania rywali, demonstracji siły i walk o zasoby pokarmowe. Autorzy szacują, że do końca stulecia skala tych zachowań może wzrosnąć nawet o połowę.
Problemy nie dotyczą wyłącznie ssaków. Wcześniejsze eksperymenty pokazały, że salamandry Desmognathus amphileucus w temperaturze 25°C były niemal czterokrotnie bardziej skłonne do agresywnych zachowań niż osobniki przebywające w chłodniejszych warunkach. Podobne reakcje obserwowano u niewielkich ryb słodkowodnych Pimephales notatus, które w cieplejszej wodzie częściej atakowały współtowarzyszy, oraz u alpejskich mrówek Tetramorium alpestre.
Naukowcy podejrzewają, że wyższa temperatura może zwiększać agresję na kilka sposobów. U wielu gatunków przyspiesza metabolizm, a więc również zapotrzebowanie na energię. Zwierzęta stają się bardziej skłonne do obrony terytorium i źródeł pożywienia. W przypadku ssaków i ptaków dodatkową rolę może odgrywać stres związany z przegrzaniem organizmu.
Jeżeli ten mechanizm rzeczywiście działa w wielu grupach zwierząt, skutki mogą wykraczać poza pojedyncze osobniki. Badacze zwracają uwagę, że wzrost agresji może wpływać na strukturę kolonii mrówek, spójność ławic ryb czy zagęszczenie populacji płazów. Innymi słowy, fale upałów mogą zmieniać nie tylko zachowanie zwierząt, ale także sposób funkcjonowania całych ekosystemów.
Gorący mózg gorzej rozpoznaje zagrożenia
Jednym z najbardziej niepokojących odkryć jest wpływ upałów na zdolność rozpoznawania niebezpieczeństwa.
W kolejnych eksperymentach prowadzonych na południowoafrykańskich ptakach naukowcy sprawdzali reakcję na drapieżniki. Zwierzęta miały rozpoznać różnicę między spreparowanym drapieżnikiem a zwykłym drewnianym przedmiotem podobnej wielkości.
Przy umiarkowanych temperaturach ptaki zachowywały ostrożność. Wydawały alarmowe odgłosy, obserwowały otoczenie lub uciekały. Gdy temperatura przekraczała około 36 stopni C, ich reakcje stawały się znacznie słabsze. Zachowywały się podobnie niezależnie od tego, czy przed nimi znajdował się prawdziwy drapieżnik, czy nieszkodliwy obiekt.
Z punktu widzenia ewolucji to bardzo poważny problem. Zwierzę, które nie potrafi szybko rozpoznać zagrożenia, ma mniejsze szanse na przeżycie.
Skutki mogą odczuć całe ekosystemy
Konsekwencje nie muszą ograniczać się do pojedynczych gatunków. Naukowcy z Uniwersytetu Sztokholmskiego uczyli trzmiele kojarzenia określonych kolorów z nagrodą lub nieprzyjemnym bodźcem. W temperaturze około 25°C większość owadów radziła sobie z zadaniem bez problemu. W temperaturze około 32°C mniej niż połowa była w stanie poprawnie się nauczyć.
Jeżeli podobne efekty występują w naturze, mogą wpływać na skuteczność zapylania roślin uprawnych i dzikich. Trzmiele należą do najważniejszych zapylaczy wielu gatunków, w tym pomidorów czy borówek.
Badania na myszach wykazały z kolei, że wysokie temperatury mogą prowadzić do stanów zapalnych w hipokampie, części mózgu odpowiedzialnej za pamięć. U ryb obserwowano nawet zmniejszanie się struktur mózgowych związanych z funkcjami poznawczymi po przejściu fali upałów.
W Polsce jest coraz więcej gorących dni
Choć większość opisanych badań prowadzono w Afryce, Australii czy Ameryce Północnej, ich znaczenie wykracza daleko poza te regiony. Polska należy do obszarów, w których liczba dni z ekstremalnymi temperaturami systematycznie rośnie. Coraz częściej zdarzają się wielodniowe fale upałów, a miasta dodatkowo wzmacniają efekt przegrzania poprzez tzw. miejskie wyspy ciepła.
Zobacz również:
Dla przyrody oznacza to więcej niż tylko ryzyko odwodnienia. Jeżeli wysokie temperatury rzeczywiście pogarszają zdolność uczenia się, rozpoznawania zagrożeń czy zdobywania pokarmu, skutki mogą dotyczyć wielu gatunków ptaków, owadów zapylających i małych ssaków występujących również w Polsce.
Przez lata naukowcy badali przede wszystkim wpływ upałów na fizjologię zwierząt. Coraz więcej dowodów wskazuje jednak, że równie ważne mogą być zmiany zachodzące w ich mózgach. A te mogą wpływać na całe ekosystemy jeszcze długo po zakończeniu kolejnej fali gorąca.
Żubr, bóbr, łoś... je znają wszyscy. A kto słyszał o tych ssakach Polski?
