از پرخاشگری تا کم‌هوشی؛ گرما چگونه اعصاب حیوانات را به هم می‌ریزد؟

خلاصه مقاله:

• پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد امواج گرما می‌توانند توانایی یادگیری، حافظه، تصمیم‌گیری و تشخیص خطر را در بسیاری از حیوانات کاهش دهند. دانشمندان مشاهده کرده‌اند که حیواناتی مانند سگ‌ها، گربه‌ها، مارها، ماهی‌ها و بزهای کوهی اروپایی در هوای گرم رفتارهای پرخاشگرانه‌تری از خود نشان می‌دهند.
• آزمایش‌ها روی برخی پرندگان نشان داده است که گرمای شدید توانایی آن‌ها را در حل مسائل ساده و یادگیری ارتباط میان نشانه‌ها و پاداش‌ها تضعیف می‌کند. همچنین نتایج پژوهش‌ روی موش‌ها، ماهی‌های گوپی و زنبورهای گرده حاکی از آن است که افزایش دما می‌تواند عملکرد مغز، حافظه و توانایی مسیریابی را مختل کند.
• در برخی گونه‌ها، گرما حتی باعث کاهش هوشیاری در برابر شکارچیان می‌شود و احتمال شکار شدن و مرگ را افزایش می‌دهد. پژوهشگران هشدار می‌دهند که با تشدید تغییرات اقلیمی، این اختلالات شناختی و رفتاری ممکن است بقای بسیاری از گونه‌ها و عملکرد اکوسیستم‌های طبیعی و کشاورزی را تهدید کند.

در یک روز به‌شدت داغ در آفریقای جنوبی، لیکوهای ابلق جنوبی ماده دیگر نمی‌توانند درست فکر کنند. این پرندگان سیاه‌وسفید متوسط تلاش می‌کنند به کرم‌های خوراکی خوشمزه‌ای برسند که پشت مانعی شفاف قرار دارند. در روزهای خنک‌تر، پرندگان خیلی سریع متوجه می‌شوند که تنها کاری که باید انجام دهند، دور زدن این دیواره پلاستیکی کوچک است. اما وقتی دما بالا می‌رود، آن‌ها سرسختانه به نوک‌زدن به مانع ادامه می‌دهند.

این آزمایش بخشی از مجموعه‌ای رو به رشد از پژوهش‌هاست که نشان می‌دهد امواج گرما ذهن حیوانات را نیز دچار آشفتگی می‌کند. وقتی هوا گرم است، پرندگان در یادگیری مشکل پیدا می‌کنند، سگ‌ها بیشتر گاز می‌گیرند و بزهای کوهی اروپایی بیشتر دنبال دعوا می‌گردند. این یافته‌ها فقط برای کسانی که دراثر گرما زود پرخاشگر می‌شوند، خبر بدی نیست. به گفته آماندا ریدلی، بوم‌شناس رفتاری دانشگاه استرالیای غربی و از نویسندگان مطالعه‌ی لیکوها، اگر حیوانات نتوانند به اندازه کافی هوشیار بمانند تا غذا پیدا کنند یا از شکارچیان دوری کنند، شانس بقای آن‌ها کاهش می‌یابد.

با افزایش فراوانی امواج گرما در نتیجه تغییرات اقلیمی، چنین اختلالات شناختی در سراسر قلمرو جانوران می‌تواند اثرات زنجیره‌ای گسترده‌ای در کل اکوسیستم‌ها ایجاد کند و گونه‌هایی را که از پیش نیز آسیب‌پذیر هستند، بیشتر در معرض خطر قرار دهد.

اگر گرده‌افشان‌ها فراموش کنند باید به کدام گل‌ها سر بزنند، محصولات کشاورزی و گیاهان وحشی ممکن است از بین بروند. اگر پرندگان نتوانند به‌راحتی غذا پیدا کنند، جوجه‌هایشان شاید زنده نمانند. در سیاره‌ای که هر روز گرم‌تر می‌شود، داشتن ذهنی تیز و کارآمد اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. ریدلی می‌گوید: «وقتی اقلیم در حال تغییر است، توانایی سازگار شدن از طریق رفتار، از همیشه مهم‌تر می‌شود.»

پژوهشگران از مدت‌ها پیش می‌دانند گرما بر رفتار حیوانات اثر می‌گذارد. بسیاری از پرندگان در روزهای بسیار گرم زمان کمتری را صرف یافتن غذا یا غذا دادن به جوجه‌های خود می‌کنند. آن‌ها اغلب با بال‌های باز در سایه می‌نشینند یا با منقار باز نفس‌نفس می‌زنند تا گرمای بدنشان را کاهش دهند. برخی جانوران نیز برای فرار از گرما به سایه یا لانه‌های زیرزمینی پناه می‌برند و در نتیجه فرصت‌های تغذیه را از دست می‌دهند.

شواهدی که نشان می‌دهد گرما می‌تواند بر عملکرد ذهن اثر بگذارد، از مطالعات انسانی به دست آمد. در قرن نوزدهم، آدولف کتله، ستاره‌شناس و آمارشناس بلژیکی، متوجه شد که میزان جرایم خشونت‌آمیز در فرانسه در ماه‌های گرم سال افزایش می‌یابد. پژوهش‌های جدیدتر نیز ارتباط میان دمای بالا و افزایش خشونت، بستری شدن به دلیل مشکلات روانی، خودکشی و حتی رفتارهای پرخطر مانند قمار را نشان داده‌اند.

گرما همچنین بر توانایی‌های شناختی انسان اثر می‌گذارد. مطالعات نشان داده‌اند که حافظه و قدرت تصمیم‌گیری در دماهای بالا کاهش می‌یابد. حتی بررسی‌ها در مدارس فاقد سیستم تهویه نشان داده است افزایش میانگین دمای سال تحصیلی می‌تواند نمرات دانش‌آموزان را کاهش دهد.

اکنون پژوهشگران دریافته‌اند که بسیاری از حیوانات نیز واکنش مشابهی نشان می‌دهند. مطالعه‌ای که سال ۲۰۲۳ نزدیک به ۷۰هزار مورد گازگرفتگی سگ‌ها در هشت شهر آمریکا را بررسی کرد، نشان داد این حوادث در روزهای گرم، آفتابی و آلوده بیشتر رخ می‌دهند. نتایج نشان داد خطر گازگرفتگی توسط سگ‌ها در روزهایی که دمای هوا به حدود ۳۲ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، در مقایسه با روزهای معتدل با دمای حدود ۱۶ درجه سانتی‌گراد، تقریباً ۱۰ درصد بیشتر است.

البته پژوهشگران نمی‌توانند با قطعیت بگویند که آیا سگ‌ها در گرما پرخاشگرتر می‌شوند یا انسان‌ها در هوای گرم تحریک‌پذیرتر و بیشتر باعث بروز درگیری می‌شوند. با‌این‌حال، به گفته کلاس لینمن از دانشگاه میامی، احتمالاً هر دو عامل در این موضوع نقش دارند.

مطالعه‌ای دیگر که در سال ۲۰۲۵ در چین انجام شد نشان داد در روزهای گرم، احتمال گاز گرفتن انسان‌ها توسط حیوانات مختلف از جمله گربه‌ها و مارها افزایش می‌یابد.

گرما نه تنها روابط میان حیوانات و انسان‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بلکه بر تعاملات میان خود حیوانات نیز اثر می‌گذارد. پژوهشگران بیش از ۱۶۰۰ ساعت رفتار بز کوهی اروپایی را زیر نظر گرفتند. نتایج نشان داد با افزایش دما و کاهش پوشش گیاهی، این جانوران رفتارهای تهاجمی بیشتری از خود نشان می‌دهند. آن‌ها بر سر منابع غذایی قلمروطلب‌تر می‌شوند، یکدیگر را تعقیب می‌کنند و درگیری‌های بیشتری میانشان رخ می‌دهد.

بر اساس برآورد پژوهشگران، ادامه روند گرم‌شدن زمین می‌تواند تا سال ۲۰۸۰ میزان پرخاشگری این جانوران را حدود ۵۰ درصد افزایش دهد.

ماهی کوچک گرمسیری موسوم به ژولی طلایی نیز نمونه دیگری از این پدیده است. در شرایط عادی، این ماهی هنگام دیدن تصویر خود در آینه واکنش محدودی نشان می‌دهد، اما وقتی دمای آب از حدود ۲۶ درجه سانتی‌گراد به نزدیک ۲۹ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، رفتارهای تهاجمی‌اش به شکل محسوسی افزایش می‌یابد و حتی به تصویر خود در آینه حمله می‌کند.

شاید نگران‌کننده‌تر از افزایش پرخاشگری، تأثیر گرما بر یادگیری و حافظه باشد. در یکی از آزمایش‌های انجام‌شده روی لیکوی ابلق جنوبی، پرندگان باید یاد می‌گرفتند که کرم خوراکی همیشه زیر یکی از دو درپوش با رنگ مشخص پنهان شده است. در دوره‌های گرمای شدید، پرندگان برای یادگیری این موضوع به حدود دو برابر تلاش بیشتری نیاز داشتند.

نتایج مشابهی در مورد سهره‌های گورخری، یکی از شناخته‌شده‌ترین پرندگان آوازخوان استرالیا، مشاهده شد. این پرندگان در هوای گرم هنگام تلاش برای خارج کردن غذا از لوله شفاف، بارها به همان بخش اشتباه نوک می‌زدند و نمی‌توانستند راه‌حل مناسب را پیدا کنند.

پژوهش‌های پیشین روی موش‌ها نیز نشان داده بود که گرما باعث اختلال در حافظه و توانایی مسیریابی در هزارتو می‌شود. در سال‌های اخیر مشخص شده است که ماهی‌های گوپی نیز پس از چند روز قرار گرفتن در آب بسیار گرم، در حل مسیرهای پیچیده دچار مشکل می‌شوند.

برای جانورانی مانند ماهی‌ها و حشرات که دمای بدنشان مستقیماً تحت تأثیر محیط قرار می‌گیرد، این مشکل می‌تواند شدیدتر باشد. به گفته امیلی برد، افزایش دمای محیط مستقیماً دمای مغز را بالا می‌برد و این موضوع می‌تواند عملکرد سلول‌های عصبی را مختل کند. نتیجه چنین اختلالی کاهش توانایی یادگیری، حافظه و پردازش اطلاعات است.

مطالعات انجام‌شده روی موش‌ها حتی نشان داده‌اند که قرارگرفتن در معرض گرمای شدید می‌تواند موجب التهاب در هیپوکامپ شود؛ بخشی از مغز که نقش مهمی در حافظه دارد و در برخی موارد به مرگ سلول‌های عصبی منجر شود.

چنین اختلالی می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای کشاورزی داشته باشد. اگر زنبورها نتوانند گل‌های مناسب را پیدا کنند یا مسیر بازگشت به لانه را فراموش کنند، فرایند گرده‌افشانی محصولات مهمی مانند گوجه‌فرنگی و بلوبری مختل خواهد شد.

گرما همچنین می‌تواند توانایی حیوانات در تشخیص خطر را کاهش دهد. در آزمایش‌های اخیر روی لیکوی ابلق جنوبی در صحرای کالاهاری، پژوهشگران دریافتند که وقتی دمای هوا به حدود ۳۶ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، این پرندگان دیگر نمی‌توانند تفاوت میان شکارچی واقعی و شیء بی‌خطر را به خوبی تشخیص دهند.

در آزمایش روی لیکوی ابلق جنوبی، دانشمندان پرندگان را با استفاده از کرم‌های خوراکی به سمت جسمی پوشیده‌شده با پارچه هدایت می‌کردند. گاهی زیر پارچه نمونه‌ای تاکسیدرمی‌شده از مشکین‌گربه معمولی و گاهی جعبه چوبی هم‌اندازه قرار داشت.

در روزهای خنک، پرندگان هنگام مشاهده شکارچی واکنش‌های دفاعی آشکاری نشان می‌دادند؛ هشدار می‌دادند، محیط را زیر نظر می‌گرفتند یا فرار می‌کردند. اما در روزهای بسیار گرم، واکنش آن‌ها به شکارچی تقریباً تفاوتی با واکنش به جعبه چوبی نداشت.

پژوهشگران معتقدند چنین رفتاری می‌تواند خطر شکار شدن را افزایش دهد و در درازمدت بر جمعیت این پرندگان و سایر گونه‌های طعمه اثر بگذارد.

یافته‌ها تنها مربوط به آزمایشگاه نیستند. در صحرای کالاهاری، دما تقریباً دو برابر سریع‌تر از میانگین جهانی در حال افزایش است. در رودخانه‌های گرمسیری نیز موج‌های گرما طولانی‌تر و شدیدتر شده‌اند. در بسیاری از نقاط جهان شرایط مشابهی در حال شکل‌گیری است؛ دما افزایش می‌یابد و توانایی شناختی حیوانات تحت فشار قرار می‌گیرد.

دانشمندان معتقدند شهرها ممکن است از این نظر به نقاطی بحرانی تبدیل شوند، زیرا پدیده‌ای به نام «جزیره گرمایی شهری» باعث می‌شود دمای مناطق شهری معمولاً چند درجه از مناطق اطراف بیشتر باشد.

به گفته آماندا ریدلی، آنچه تاکنون مشاهده شده احتمالاً تنها بخشی از واقعیت است. او باور دارد تأثیر افزایش دما بر ذهن و رفتار حیوانات احتمالاً بسیار گسترده‌تر از چیزی است که در حال حاضر تصور می‌کنیم؛ تغییری که می‌تواند در دهه‌های آینده بر بقای بسیاری از گونه‌ها و عملکرد اکوسیستم‌های طبیعی تأثیر بگذارد.