Η ανθρωπογενής κλιματική αλλαγή διαμορφώνει ολοένα και περισσότερο το περιβάλλον στη Γη. Η άνοδος της θερμοκρασίας, οι ραγδαίες αλλαγές στις βροχοπτώσεις και η οξίνιση των ωκεανών δημιουργούν μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα για πολλά είδη ζώων. Πώς προσαρμόζονται όμως τα ζώα σε αυτές τις νέες και συχνά ακραίες συνθήκες;
Τα νευρικά συστήματα των ζώων διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο τόσο στην ενεργοποίηση όσο και στον περιορισμό του τρόπου με τον οποίο ανταποκρίνονται στην κλιματική αλλαγή. Ο Σον Ο’Ντόνελ, Καθηγητής Βιοποικιλότητας, Επιστήμης της Γης και του Περιβάλλοντος και Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Ντρέξελ στην Φιλαδέλφεια των ΗΠΑ, ερευνά τον τρόπο με τον οποίο τα ζώα προσαρμόζονται στις ακραίες θερμοκρασίες και τους παράγοντες που διαμορφώνουν τη δομή και τη λειτουργία των νευρικών συστημάτων τους και ιδίως των εγκεφάλων τους.
Όλες οι κύριες λειτουργίες του νευρικού συστήματος – ανίχνευση αισθήσεων, νοητική επεξεργασία και κατεύθυνση της συμπεριφοράς – είναι κρίσιμες. Επιτρέπουν στα ζώα να προσανατολίζονται στο περιβάλλον τους με τρόπους που διασφαλίζουν την επιβίωση και την αναπαραγωγή τους. Η κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει πιθανότατα αυτές τις λειτουργίες, συχνά προς το χειρότερο, προειδοποιεί ο ερευνητής.
Μεταβαλλόμενα αισθητηριακά περιβάλλοντα
Οι μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες μετατοπίζουν την ενεργειακή ισορροπία των οικοσυστημάτων και μεταβάλλουν τους αισθητηριακούς κόσμους που βιώνουν τα ζώα και για αυτό ο ερευνητής πιστεύει πως η κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει όλες τις αισθήσεις τους.
Τα ζώα, όπως τα θηλαστικά, αντιλαμβάνονται τη θερμοκρασία εν μέρει χάρη στις ειδικές πρωτεΐνες-υποδοχείς στο νευρικό τους σύστημα που ανταποκρίνονται στη ζέστη και στο κρύο, διακρίνοντας μεταξύ μέτριας και ακραίας θερμοκρασίας. Αυτές οι πρωτεΐνες-υποδοχείς βοηθούν τα ζώα να αναζητήσουν τα κατάλληλα ενδιαιτήματα και μπορεί να διαδραματίσουν κρίσιμο ρόλο στον τρόπο με τον οποίο ανταποκρίνονται στις μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες.
Η κλιματική αλλαγή διαταράσσει τις περιβαλλοντικές ενδείξεις στις οποίες βασίζονται τα ζώα για την επίλυση προβλημάτων όπως η επιλογή ενδιαιτήματος, η εύρεση τροφής και η επιλογή συντρόφων. Ορισμένα ζώα, όπως τα κουνούπια που μεταδίδουν παράσιτα και παθογόνα, βασίζονται στις κλίσεις της θερμοκρασίας για να προσανατολιστούν στο περιβάλλον τους. Οι μεταβολές της θερμοκρασίας επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο τα κουνούπια αναζητούν ξενιστές, οδηγώντας σε αλλαγές στον τρόπο μετάδοσης των ασθενειών.
Αλλαγές στον εγκέφαλο
Η άνοδος της θερμοκρασίας μπορεί να διαταράξει τον τρόπο ανάπτυξης και λειτουργίας του εγκεφάλου των ζώων, με δυνητικά αρνητικές επιπτώσεις στην ικανότητά τους να προσαρμόζονται αποτελεσματικά στο νέο τους περιβάλλον. Οι ερευνητές έχουν ήδη τεκμηριώσει πώς οι ακραίες θερμοκρασίες μπορούν να μεταβάλουν μεμονωμένους νευρώνες σε γενετικό και δομικό επίπεδο, καθώς και τον τρόπο οργάνωσης του εγκεφάλου στο σύνολό του.
Σε θαλάσσια περιβάλλοντα, οι ερευνητές έχουν διαπιστώσει ότι οι κλιματικές αλλαγές στη χημεία του νερού, όπως η οξίνιση των ωκεανών, μπορούν να επηρεάσουν τις γενικές γνωστικές επιδόσεις και τις αισθητηριακές ικανότητες των ζώων, όπως η ανίχνευση οσμών στα ψάρια του υφάλου.
Διαταραχές της συμπεριφοράς
Τα ζώα μπορεί να ανταποκριθούν στις κλιματικές αντιξοότητες αλλάζοντας γεωγραφική περιοχή. Αυτές οι συμπεριφορικές αλλαγές μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στα περιβαλλοντικά ερεθίσματα στα οποία θα εκτεθούν τα ζώα. Για παράδειγμα, τα ψάρια που ζούσαν σε θάλασσες οι οποίες θερμαίνονται έχουν πλέον μετακινηθεί σε πιο δροσερά, βαθύτερα νερά που έχουν δραματικά διαφορετική ένταση φωτός και χρωματική γκάμα από αυτή που έχουν συνηθίσει τα οπτικά τους συστήματα.
Επιπλέον, επειδή δεν αλλάζουν όλα τα είδη τη συμπεριφορά τους με τον ίδιο τρόπο, αυτά που μετακινούνται σε ένα νέο βιότοπο θα έρθουν αντιμέτωπα με νέα θηράματα, θηρευτές και παθογόνους μικροοργανισμούς. Οι συμπεριφορικές αλλαγές των ζώων που προκαλούνται από την κλιματική αλλαγή θα αναδιαρθρώσουν τα οικοσυστήματα παγκοσμίως, με πολύπλοκα και απρόβλεπτα αποτελέσματα, εκτιμά ο ερευνητής.
Πλαστικότητα και εξέλιξη
Οι εγκέφαλοι των ζώων είναι εξαιρετικά ευέλικτοι και αναπτύσσονται ανάλογα με την ατομική περιβαλλοντική εμπειρία. Είναι μάλιστα σε θέση να αλλάζουν σημαντικά κατά την ενηλικίωση. Ωστόσο, μελέτες που έχουν συγκρίνει διάφορα είδη έχουν διαπιστώσει ισχυρές περιβαλλοντικές επιδράσεις στην εξέλιξη του εγκεφάλου. Τα νευρικά συστήματα των ζώων εξελίσσονται ώστε να ταιριάζουν με τα αισθητηριακά περιβάλλοντα του χώρου δραστηριότητας κάθε είδους. Αυτά τα πρότυπα υποδηλώνουν ότι η κλιματική αλλαγή θα διαμορφώσει τελικά τα νευρικά συστήματα αναγκάζοντάς τα να εξελιχθούν.
Όταν η γενετική έχει ισχυρές επιδράσεις στην ανάπτυξη του εγκεφάλου, τα νευρικά συστήματα που είναι καλά προσαρμοσμένα στο τοπικό περιβάλλον μπορεί να χάσουν το προσαρμοστικό τους πλεονέκτημα με την κλιματική αλλαγή. Αυτό μπορεί να ανοίξει το δρόμο για νέες προσαρμοστικές λύσεις. Καθώς το εύρος και η σημασία των αισθητηριακών ερεθισμάτων και των εποχιακών ενδείξεων μεταβάλλονται, η φυσική επιλογή θα ευνοήσει εκείνα που διαθέτουν νέες αισθητηριακές ή γνωστικές ικανότητες.
Ορισμένα τμήματα του νευρικού συστήματος περιορίζονται από γενετικές προσαρμογές, ενώ άλλα ανταποκρίνονται καλύτερα στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Η καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα νευρικά συστήματα των ζώων προσαρμόζονται στα ταχέως μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα θα βοηθήσει στην πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο όλα τα είδη θα επηρεαστούν από την κλιματική αλλαγή, καταλήγει ο επιστήμονας,
ΠΗΓΗ: Science Alert
