기후 변화는 동물의 두뇌와 행동을 변화시키고 있습니다. 신경과학자가 설명하는 방법

인간이 주도하는 기후변화는 점점 더 심해지고 있다. 지구의 생활 환경을 형성.기온 상승, 강우량과 계절성의 급격한 변화, 해양 산성화로 인해 많은 동물종에 변화된 환경이 나타나고 있습니다.동물은 이러한 새로운, 종종 극단적인 상황에 어떻게 적응합니까?

동물의 신경계는 변화하는 기후에 반응하는 방식을 활성화하고 제한하는 데 중심적인 역할을 합니다.나의 주요 연구 관심 분야 중 두 가지는 생물학자이자 신경과학자 방법을 이해하는 것을 포함 동물은 수용 극한 온도 그리고 그것을 형성하는 힘을 확인하는 것 구조와 기능 동물의 신경계, 특히 두뇌.이러한 관심의 교차로 인해 저는 기후가 신경계에 미치는 영향과 동물이 빠르게 변화하는 환경에 어떻게 반응할 것인지를 탐구하게 되었습니다.

감각 감지, 정신적 처리, 행동 방향 등 신경계의 모든 주요 기능이 중요합니다.동물은 생존과 번식을 가능하게 하는 방식으로 환경을 탐색할 수 있습니다.기후 변화는 이러한 기능에 영향을 미칠 가능성이 높으며 종종 더 나쁜 영향을 미칠 수 있습니다.

변화하는 감각 환경

온도 변화는 햇빛에서 에너지를 생산하는 식물에서 식물과 다른 동물을 소비하는 동물에 이르기까지 생태계의 에너지 균형을 변화시키며, 결과적으로 동물이 경험하는 감각 세계를 변화시킵니다.기후 변화는 시각과 미각에서 후각과 촉각에 이르기까지 모든 감각에 영향을 미칠 가능성이 높습니다.

포유류와 같은 동물은 부분적으로 온도를 감지합니다. 특수 수용체 단백질 더위와 추위에 반응하는 신경계에서 온건한 온도와 극한의 온도를 구별합니다.이 수용체 단백질은 동물을 돕습니다. 적절한 서식지를 찾아라 동물이 온도 변화에 반응하는 방식에 중요한 역할을 할 수 있습니다.

기후 변화는 동물이 서식지 선택, 먹이 찾기, 짝 선택과 같은 문제를 해결하기 위해 의존하는 환경 단서를 방해합니다.다음과 같은 일부 동물은 모기 전송하는 기생충과 병원체, 온도 구배에 의존하여 환경에 적응합니다.온도 변화는 모기가 숙주를 찾는 장소와 시기를 변화시켜 질병 전파의 변화를 가져옵니다.

기후 변화가 동물이 사용하는 화학 신호에 어떤 영향을 미치는지 서로 소통하다 또는 경쟁사에 해를 끼치다 화합물은 온도에 매우 민감하기 때문에 특히 복잡할 수 있습니다.

일광의 계절적 변화와 같은 이전에 신뢰할 수 있었던 정보 소스는 연결이 해제되면 유용성을 잃을 수 있습니다.이로 인해 낮의 길이와 낮의 길이 사이의 연결이 끊어질 수 있습니다. 식물의 꽃과 열매, 및 중단 동물의 행동 낮의 길이가 더 이상 자원 가용성을 예측하지 못하는 경우의 최대 절전 모드 및 마이그레이션과 같습니다.

두뇌와 인지의 변화

기온 상승은 동물의 두뇌 발달과 기능을 방해할 수 있으며, 새로운 환경에 효과적으로 적응하는 능력에 잠재적으로 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

연구자들은 극한 온도가 어떻게 개별 뉴런을 변화시킬 수 있는지를 문서화했습니다. 유전적이며 구조적 수준, 뿐만 아니라 어떻게 뇌는 조직화되어 있다 전체적으로.

해양 환경에서 연구원들은 해양 산성화와 같은 기후로 인한 수질 화학 변화가 동물의 일반적인 인지 능력과 냄새 추적과 같은 감각 능력에 영향을 미칠 수 있음을 발견했습니다. 암초 물고기 그리고 상어.

행동 방해

동물은 위치를 이동하여 기후 역경에 대응할 수 있습니다. 미세 서식지를 바꾸다 그들은 사용한다 에게 그들의 변경 지리적 범위.

활동은 다음으로 전환될 수도 있습니다. 하루 중 다양한 시간대 또는 새로운 계절.이러한 행동 반응은 동물이 노출될 환경 자극에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.

예를 들어, 따뜻해진 바다의 물고기는 온도가 극적으로 다른 더 차갑고 깊은 물로 이동했습니다. 빛의 강도와 색상 범위 그들의 시각적 시스템이 익숙한 것보다.더욱이, 모든 종이 같은 방식으로 행동을 바꾸는 것은 아니기 때문에, 새로운 서식지, 시간, 계절로 이동하는 종은 새로운 것과 마주하다, 식용 식물과 먹이 동물, 경쟁자와 포식자, 병원균을 포함합니다.

기후 변화로 인한 행동 변화는 복잡하고 예측할 수 없는 결과를 가져오며 전 세계 생태계를 재구성할 것입니다.

가소성과 진화

동물의 뇌는 놀랍도록 유연하며 그에 맞게 발달되었습니다. 개인의 환경 경험.그들은 심지어 실질적으로 변화할 수 있는 성인기에.

그러나 종을 비교하는 연구에서는 강하게 보임 환경적 영향 뇌 진화에 대해.동물의 신경계는 각 종의 활동 공간의 감각 환경에 맞게 진화합니다.이러한 패턴은 새로운 기후 체계가 결국 신경계를 진화시키도록 하여 신경계를 형성할 것임을 시사합니다.

유전이 뇌 발달에 큰 영향을 미칠 때, 지역 환경에 잘 적응한 신경계는 기후 변화로 인해 적응력을 잃을 수 있습니다.이는 새로운 적응형 솔루션의 길을 열어줄 수 있습니다.감각 자극과 계절 단서의 범위와 중요성이 바뀌면서 자연 선택은 새로운 감각 또는 인지 능력을 가진 사람들을 선호할 것입니다.

신경계의 일부 부분은 다음에 의해 제한됩니다. 유전적 적응 다른 것들은 더 플라스틱이고 환경 조건에 반응합니다.동물의 신경계가 급변하는 환경에 어떻게 적응하는지 더 잘 이해하면 모든 종이 기후 변화에 어떻게 영향을 받을지 예측하는 데 도움이 될 것입니다.