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在南非的酷暑天里,雌性斑鶇鹛(Turdoides bicolor)似乎喪失了平日的“理智”。
面對一道透明屏障以及屏障后那些美味的黃粉蟲,它們只會一根筋地不斷啄擊屏障,從未考慮曲線求食的方案。要知道,當天氣涼爽時,它們能快速、理智地決策,選擇繞開屏障以取食。
是高溫降了智嗎?
上述觀察結果只是一系列以“高溫熱浪是否擾亂動物的思維”為主題的研究中的一小部分。此類研究的數量正不斷增長,其結論也頗為肯定:天氣炎熱時,鳥類學習困難,狗狗更頻繁地咬人,巖羚羊之間容易起爭斗……
西澳大學行為生態學家阿曼達·里德利(Amanda Ridley)表示,若動物無法保持足夠警覺用以覓食或躲避天敵,其生存概率會大幅下降。
氣候變化導致熱浪事件愈發頻繁,動物界普遍出現的認知障礙可能影響整個生態系統,令本就脆弱的物種面臨更大風險。
若傳粉昆蟲忘記該造訪哪些花朵,農作物與野生植物可能繁殖失敗;若成年鳥類難以順利覓食,幼鳥可能無法存活。在持續變暖的地球上,清晰敏銳的頭腦太關鍵了,用里德利的話說,氣候不斷變化意味著“動物通過調整行為適應環境的能力越發重要”。
高溫加怒
已有大量證據表明高溫對動物產生的負面影響。
例如,身處高溫環境的鳥類用于覓食和喂養幼鳥的時間減少,甚至連鳴叫都變少了;它們會長時間停棲,張開翅膀散熱,張大嘴喘氣。部分動物選擇退至陰涼區域或躲進涼爽洞穴,這同樣犧牲了進食環節。
根據斯德哥爾摩大學神經科學家艾米麗·貝爾德(Emily Baird)的介紹,當天氣酷熱難耐,蜜蜂會在飛行中向自己面部抹小水珠,以此為大腦作對流降溫。
最早提示高溫擾亂大腦的證據來自對人類的觀察。19世紀,比利時天文學家阿道夫·凱特勒(Adolphe Quetelet)發現,法國的暴力犯罪率在夏季達到峰值。
后續研究將高溫關聯至槍擊暴力、精神健康相關住院、自殺和賭博行為。天氣炎熱時,人們做決策的難度增加,記憶力下降。有科學家發現,在沒有空調的學校,學年平均氣溫每升高1華氏度(約0.56攝氏度),學生考試成績就下降1%。
面對氣溫驟升,攻擊性的增長不僅限于人類。
2023年《科學報告》(Scientific Reports)的一項研究梳理了美國8座城市的近7萬例狗咬人報告,發現此類事件在炎熱、晴朗、有霧霾的日子里更易發生。氣溫90華氏度(約32.2攝氏度)時的狗咬人風險相比60華氏度(約15.5攝氏度)時高出10%。(季節性因素的干擾已被排除。)當然,科學家尚未確定究竟是狗變得更具攻擊性還是更煩躁易怒的人類更多引發了狗的攻擊。
2025年,中國學者發文指出,當天氣變得炎熱,包括蛇、貓在內的許多動物更易咬人。
動物與動物、同類與同類之間的平和也會因高溫消解,尤其在涉及食物的場景下。
科學家曾觀察亞平寧山脈山坡上那些以高蛋白植物為食的野生巖羚羊(Rupicapra rupicapra)。兩個夏季累計超1600多小時的觀察顯示:氣溫從54華氏度(約12.2°C)升至64華氏度(約17.8°C)時,植被愈發稀少,巖羚羊的攻擊性隨之急劇上升。它們會為零星分布的覓食片區而爭斗,擺出威脅姿態,互相追逐——這些攻擊行為有時會升級。觀察團隊預測,受氣候變化影響,巖羚羊的攻擊性到2080年將提升50%。相關研究2023年刊載在《全環境科學》(Science of The Total Environment)雜志上。
一種名為“二線鳳凰”(Julidochromis ornatus)的小型熱帶魚同樣受到高溫加怒。通常情況下,面對鏡子的二線鳳凰,會將倒影視作陌生同類并表現出些許敵意,比如豎起魚鰭;而當水溫從正常的大約25.6°C升至28.9°C的相對高溫,魚的攻擊性顯著提升,可能針對鏡中影像發起恐嚇、撕咬、甩尾拍打等攻勢。
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二線鳳凰
熱礙認知
里德利與同事在對斑鶇鹛行為的觀察中發現,這種愛吃黃粉蟲的鳥類不僅因熱浪而“腦子轉不過來彎兒”,連學習能力也大大減損。
他們設計了這樣一項實驗。給斑鶇鹛提供一個帶有兩孔的木塊,每個孔洞都被蓋子蓋住,不過兩個蓋子的顏色明度有差異,為同色系的一深一淺。鳥兒啄開蓋子后,會發現要么洞里空空,要么內有美味黃粉蟲。其實藏有黃粉蟲的孔洞始終對應同一明度的蓋子,但鳥兒需通過學習來掌握規律。
當熱浪來襲,斑鶇鹛鳥兒需要兩倍于平常的嘗試次數,才能吃透黃粉蟲與蓋子明度的對應關系。相關研究2025年刊載在《皇家學會開放科學》(Royal Society Open Science)上。
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野生斑鶇鹛在不同溫度下對于蓋子-黃粉蟲關聯的學習能力差別很大
漂亮的觀賞鳥類斑胸草雀(Taeniopygia guttata)亦遭到高溫的認知打擊。2021年田納西大學鳥類學家伊麗莎白·德里伯里(Elizabeth Derryberry)發表在《生態與進化》(Ecology and Evolution)雜志上的研究發現,面對一根裝著黃粉蟲的透明管子,在管子明明有一端開著口的情況下,受熱浪降智的斑胸草雀竟只知道不停啄擊管子——相當于人類一直用頭撞墻。
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斑胸草雀俗稱“珍珠鳥”
此外,2015年發表在《神經炎癥雜志》( Journal of Neuroinflammation)的發現,高溫下的小鼠會在迷宮內找不到出路,甚至忘記前一天見過的物品;2025年發表在《行為生態學》(Behavioral Ecology)雜志上的研究發現,在32°C熱浪之水中生活數天后的雄性孔雀魚(Poecilia reticulata)難以順利通過迷宮——即便成功后將能邂逅一條極具吸引力的雌性。
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熱門觀賞魚類孔雀魚
對于魚類、昆蟲這類無法自主調節體溫的動物而言,熱浪的危害尤其突出。如貝爾德所言,氣溫變化直接影響大腦溫度,而大腦過熱會阻礙神經運作,進而影響感知、記憶和學習能力。
貝爾德與同事曾試圖“教導”歐洲熊蜂(Bombus terrestris),使其能夠關聯甜味蔗糖與藍色、苦味奎寧與黃色。環境溫度為25°C時,多數熊蜂掌握了規律;但當溫度來到32°C時,學成的熊蜂不足一半。相關研究2022年刊載在《全球生態變化》(Global Change Biology)雜志上。
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歐洲熊蜂是一種能為番茄、藍莓等果蔬傳粉的廣食性傳粉昆蟲
貝爾德表示,自然界中的此類認知障礙可能引來大麻煩:若昆蟲忘記該為哪些花朵傳粉,或是忘記如何帶著花蜜回巢,不僅傳粉者自身遭殃,人類的農業也會遭受沖擊。
燒壞腦細胞,熔化警戒心
動物研究不只揭示了行為變化,也有助于我們理解“高溫具體怎樣干擾腦細胞”。
舉例來說,前文提到實驗小鼠因高溫而無力應付迷宮挑戰,而該實驗也表明現象背后的原理關乎大腦記憶中樞海馬體的炎癥及其導致的神經元死亡。果蠅若在生命早期暴露于高溫,成年后其大腦中負責學習的重要結構“蘑菇體”數量會減少。裂唇魚(Labroides dimidiatus)若經歷熱浪,其腦中控制記憶等認知功能的關鍵區域將明顯萎縮。
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裂唇魚是一種能為其他魚類清理寄生蟲的“醫生魚”
另一方面,高溫對動物警惕性的削弱值得警惕。里德利團隊在《皇家學會開放科學》雜志的研究中指出,在非洲南部的卡拉哈里沙漠,當氣溫升至35.5°C后,斑鶇鹛會喪失對天敵的正常反應能力。
他們設計的實驗方案是這樣的。先用蟲子作誘餌,引誘鳥兒靠近一個被沙色毯子覆蓋的神秘物體;一旦鳥兒靠近,就掀開毯子。神秘物體要么是一只制成標本的麝貓,要么是一個大小、顏色相近的木盒。
觀察結果顯示:天氣涼爽時,斑鶇鹛會因麝貓標本受驚,做出鳴叫示警、環顧四周或直接逃離等行為;而當氣溫升高至35.5°C,它們面對食肉動物與木盒的反應并無區別。
里德利認為,高溫會導致動物被天敵捕食致死的概率上升,危及斑鶇鹛等獵物物種的種群數量。
氣候變暖的影響并非由全球各地均等承受。城市區域的氣溫升幅往往高于非城市地區。斑鶇鹛的家鄉卡拉哈里沙漠,呈現了兩倍于全球平均水平的升溫速度。在常見雄性孔雀魚求偶的熱帶河流,熱浪持續時間更長、強度更大。如里德利所感嘆的,“我們或許低估了氣候變暖對動物心智的影響”。
資料來源:
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