W obliczu klimatycznych zmian naukowcy z University of Tennessee w Knoxville zajęli się wpływem fal gorąca na ptaki. Na łamach pisma „Molecular Ecology” opublikowali niepokojące wyniki badania reakcji zeberek - małych ptaków śpiewających.

„Większość tego, co wiemy na temat związanych z zachowaniem oraz fizjologicznych skutków zbyt wysokiej temperatury pochodzi z badań nad organizmami wodnymi lub naziemnymi zimnokrwistymi zwierzętami (zmiennocieplnymi, np. płazami, gadami). Jednak fale gorąca mogą stanowić prawdziwy problem dla żyjących na lądzie ptaków oraz ssaków, szczególnie jeśli gorąco zaburza krytyczne elementy zachowania i fizjologii związanych z rozmnażaniem” - zwraca uwagę prof. Sara Lipshutz, autorka publikacji.

Naukowcy podkreślają, że fale gorąca bywają wręcz zabójcze dla ciepłokrwistych zwierząt (stałocieplnych), ale mniej wyraźne zmiany w ich organizmach i zachowaniu są słabo poznane. Nie wiadomo, jak różne gatunki mogą zaadaptować się do nowych warunków.

Badacze wystawili zeberki na czterogodzinne działanie gorąca typowego dla letniego popołudnia. Wybrali te właśnie ptaki, ponieważ żyjący w Australii gatunek doświadcza ekstremalnych wahań temperatur.

W eksperymentach sprawdzili aktywność genów w jądrach i w części mózgu ptaków odpowiedzialnej za przyciąganie partnerki i śpiewanie. Gorąco zmieniło aktywność setek genów w jądrach i pewną, choć wyraźnie mniejszą liczbę genów w mózgu.

To nie wszystko.

„W tym samym czasie znaleźliśmy dowody na zmiany w opartej na dopaminie sygnalizacji w mózgu. Oznacza to, że nawet niepowodujące śmierci wzrosty temperatur mogą zaburzyć zdolność ptaków do rozmnażania, poprzez zmiany w ośrodkach odpowiadających za motywację i śpiew - mówi prof. Lipshutz. - Jeśli ptaki nie mogą śpiewać, albo śpiewać odpowiednio dobrze, nie rozmnożą się” - podkreśla badaczka.

Naukowcy zwracają uwagę, że populacje ptaków dramatycznie malały w czasie ostatnich kilku dekad. Razem z wcześniejszymi badaniami wskazującymi, że ptaki mniej śpiewają w czasie fal upałów, nowe wyniki wskazują na potencjalne przyczyny spadku liczebności tych zwierząt.

„Mamy do czynienia z potrójnym uderzeniem. Gorąco nie tylko wpływa na mózg, ale wydaje się oddziaływać na genetyczne zależności w jądrach związane z podtrzymaniem ich aktywności i produkcją nasienia. Może więc maleć motywacja do śpiewania, mogą spadać funkcje jąder oraz słabnąć działania na rzecz utrzymania się przy życiu. To wszystko szkodzi reprodukcji” - mówi współautorka odkrycia, prof. Elizabeth Derryberry.

Badanie wskazało także, że ptaki próbują sobie radzić w trudnych warunkach. Na przykład u samców, które intensywniej oddychały, dochodziło do mniejszych zmian w aktywności genów.

„Przez długi czas naukowcy wnioskowali, że elastyczność w zachowaniu może być dla zwierząt kluczem do poradzenia sobie ze środowiskowymi wyzwaniami - mówi uczestnicząca w projekcie prof. Kimberly Rosvall. - Zauważyliśmy, że niektóre osobniki lepiej stosowały termoregulację, aby ograniczyć fizjologiczne skutki gorąca. Jeśli zwierzęta będą potrafiły dostosować swoje zachowanie, lub jeśli wyewoluuje ono razem ze zmianami klimatu, ptaki będą mogły się przystosować” - wyjaśnia specjalistka.

Taka ewolucyjna zmiana jest całkiem prawdopodobna.

„Niektóre osobniki, a nawet gatunki mogą dobrze sobie radzić w ekstremalnych temperaturach. Może to wpłynąć zarówno na ewolucję tolerancji termicznej, jaki zachowania” - tłumaczy prof. Rosvall.

Więcej informacji: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.16506 (PAP)

Marek Matacz

mat/ ekr/