Megváltoztatja az állatok agyát az éghajlatváltozás

Kitűnően alkalmazkodnak a környezetükhöz

Az ember okozta klímaváltozás egyre inkább átalakítja a Föld élővilágát. Az emelkedő hőmérséklet, a csapadékmennyiség és az évszakok gyors változása, valamint az óceánok savasodása számos állatfaj számára jelent megváltozott környezetet. De hogyan alkalmazkodnak az állatok ezekhez az új, gyakran szélsőséges körülményekhez? Egy új kutatás most erre a kérdésre kereste a választ.

Alkalmazkodnak a szélsőséges hőmérsékleti viszonyokhoz

Az állatok idegrendszere központi szerepet játszik abban, hogy miként tudnak reagálni a változó éghajlati viszonyokra, illetve hogyan korlátozzák azokat.

Biológusként és idegtudósként két fő kutatási területem közé tartozik annak megértése, hogyan alkalmazkodnak az állatok a szélsőséges hőmérsékleti viszonyokhoz

– mondta Sean O'Donnell, a Drexel Egyetem biodiverzitás, föld- és környezettudomány és biológia professzora a ScienceAlert online tudományos portálnak. – Fontos azon erők azonosítása is, amelyek az állati idegrendszerek, különösen az agy szerkezetét és működését alakítják.
Hozzátette: ezek vezetették arra, hogy az éghajlat idegrendszerre gyakorolt hatását és azt vizsgálja, hogy hogyan fognak az állatok a legnagyobb valószínűség szerint reagálni erre a gyorsan változó környezetre.

Némelyek kitűnően alkalmazkodnak a környezetükhöz, mások kevésbé Forrás: Proceedings of the National Academy of Science

Ahogy arra a szakember rámutatott, az idegrendszer minden fő funkciója, így az érzékelés, a mentális feldolgozás és a viselkedés irányítása is kritikus fontosságú.

Ezek teszik ugyanis az állatok számára lehetővé, hogy úgy tájékozódjanak környezetükben, ami lehetővé teszi a túlélésüket és a szaporodásukat. Az éghajlatváltozás viszont komoly hatással lesz ezekre a funkciókra, amelyek leginkább romlani fognak.

Változó érzékszervi környezet

A változó hőmérséklet megváltoztatja az ökoszisztémák energiaegyensúlyát a napfényből energiát termelő növényektől a más állatokat fogyasztó állatokig. Ezáltal az „érzékszervi világok" is megváltoznak.

Valószínű, hogy az éghajlatváltozás próbára teszi az összes érzékszervüket a látástól az ízlelésen át, a szagláson keresztül a tapintásig

– magyarázta Sean O'Donnell. – Az emlősökhöz hasonló állatok viszont legalább részben az idegrendszerükben található speciális receptorfehérjék segítségével érzékelik a hőmérsékletet, amelyek reagálnak a melegre és a hidegre, különbséget téve a mérsékelt és a szélsőséges hőmérséklet között.

Ezek a receptorfehérjék segítik az állatokat a megfelelő élőhely keresésében, és döntő szerepet játszhatnak abban, hogyan reagálnak azok a változó hőmérsékletre.

Globális felmelegedés illusztráció Forrás: Shutterstock

Úgy tűnik azonban, az éghajlatváltozás megzavarhatja azokat a környezeti jeleket, amelyekre az állatok támaszkodnak az olyan problémák megoldása során, mint az élőhely kiválasztása, a táplálékkeresés és a párválasztás.

A hőmérséklet-eltolódások emellett megváltoztathatják azt is, hogy a rovarok hol és mikor keresnek gazdatestet (például a parazitákat és kórokozókat terjesztő szúnyogok), ami a betegségek terjedésében is változásokat eredményez.

Az éghajlatváltozás emellett befolyásolja a kémiai jeleket, az állatok kommunikációját, a napfény szezonális változására támaszkodó növényi folyamatokat, de megszakíthatja a téli álmot vagy a vándorlást is.

Az agy, a megismerés és a viselkedés változtatása

Az emelkedő hőmérséklet szintén megzavarhatja az állatok agyának fejlődését és működését, ami negatív hatással lehet az új környezetükhöz való hatékony alkalmazkodásra való képességükre.

A kutatók dokumentálták, ahogy a szélsőséges hőmérséklet megváltoztatja az egyes neuronokat (genetikai és szerkezeti szinten), valamint az agy egészének szerveződését.

Tengeri környezetben azt is megállapították, hogy az éghajlat okozta vízkémiai változások – például az óceánok savasodása – hatással lehet az állatok általános kognitív teljesítményére és érzékszervi képességeire, például a zátonyhalak és cápák szagkövetésére.

A jegesmedvék is próbálnak alkalmazkodni a változó körülményekhez Forrás: AFP/hemis.fr/Cordier Sylvain

Az állatok helyváltoztatással reagálhatnak ezekre az éghajlati viszontagságokra, az általuk használt mikroélőhelyek megváltoztatásától kezdve a földrajzi hatókörük megváltoztatásáig

– emelte ki Sean O'Donnell. – A cselekedeteiket a nap más időszakaira vagy új évszakokra is áthelyezhetik.

Ezek a viselkedési reakciók viszont jelentős hatással lehetnek a környezeti ingerekre, amelyeknek az állatok ki lesznek téve. A felmelegedő tengerekben élő halak például hűvösebb, mélyebb vizekbe költöznek, amelyek fényintenzitása és színtartománya drámaian eltér a látórendszerük által megszokottól.

Az új élőhelyre, napszakra vagy évszakra költöző fajok ráadásul újakkal fognak találkozni, beleértve a tápláléknövényeket és a zsákmányállatokat, a versenytársakat és ragadozókat, valamint a kórokozókat.

Sean O'Donnell szerint az éghajlatváltozás okozta magatartásbeli változások világszerte átstrukturálják az ökoszisztémákat, ami összetett és előre nem látható következményekkel járhat.