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隨著氣溫升高,一些動物變得好斗,而另一些則在學習上遇到困難。這些行為改變的后果,可能在整個生態(tài)系統(tǒng)中引發(fā)連鎖反應。
在南非一個酷熱的日子里,雌性南方斑鶇鹛 (southern pied babblers)的腦子轉不過彎來了。這種中等體型、黑白相間的鳥兒正試圖吃掉透明屏障后面的美味面包蟲。在涼爽的日子里,這些鳥兒能很快發(fā)現(xiàn),它們只需繞過這面矮小的塑料墻就可以了。但當溫度升高時,這些鳥兒卻只是固執(zhí)地一直啄著屏障。
這項實驗是眾多研究的一部分,越來越多的證據(jù)表明,熱浪會使動物大腦遲鈍。當室外炎熱時,鳥類在學習上會遇到困難,狗咬人的頻率會增加,巖羚羊(chamois)等類似山羊的動物則會挑起爭斗。這不僅對那些惹惱了熱得暴躁的狗狗的人來說是個壞消息。西澳大利亞大學行為生態(tài)學家、斑鶇鹛研究合著者Amanda Ridley指出,如果動物無法保持足夠的警覺來尋找食物或躲避捕食者,它們存活的機會就會急劇下降。
隨著氣候變化使得熱浪變得更加頻繁,動物界中的這種認知障礙可能會波及整個生態(tài)系統(tǒng),將本就脆弱的物種推向險境。如果傳粉昆蟲忘記了該訪問哪些花朵,農作物和野生植物可能會歉收。如果鳥類難以覓食,它們的幼崽可能無法存活。在一個不斷變暖的星球上,保持頭腦敏銳尤為重要。“氣候變化意味著你的行為適應能力變得更加重要,”Ridley說。
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頭腦發(fā)熱
有大量證據(jù)表明動物會受高溫影響。例如,鳥類會減少覓食和喂養(yǎng)幼崽的時間 [1-2] ;甚至連鳴叫的次數(shù)都會減少 [3]。相反,它們會張開翅膀靜坐幾個小時來散熱,并張大鳥喙大口喘氣。一些動物會退避到陰涼處或躲進涼爽的地洞里,這同樣意味著它們會減少進食。與此同時,當天氣酷熱時,蜜蜂會在飛行途中用水滴濺濕自己的臉部。斯德哥爾摩大學的神經(jīng)科學家 Emily Baird 說,這樣一來,“它們的大腦可以獲得對流降溫的效果。”
然而,高溫會影響思維能力的最初跡象,來自對人類的研究。早在19世紀,比利時天文學家 Adolphe Quetelet就注意到,法國的暴力犯罪在夏季達到頂峰 [4] 。后來的研究將高溫與槍支暴力 [5] 、心理健康相關的入院治療 [6] 、自殺和賭博 [7-8] 聯(lián)系起來。天氣炎熱時,人們難以做出決定,記憶力也會受損 [9-10] 。一項研究發(fā)現(xiàn),在無空調的學校里,學年氣溫每升高1華氏度(約0.556攝氏度),學生的考試成績便會下降1% [11] 。
越來越多的證據(jù)表明,當氣溫升高時,其他物種也可能變得更具攻擊性。2023年的一項研究梳理了從芝加哥到巴爾的摩等8個美國城市的近 70,000份狗咬人的報告,發(fā)現(xiàn)這類事件更有可能在炎熱、陽光明媚且霧霾嚴重的日子里發(fā)生 [12] 。在90華氏度(約32攝氏度)的日子里,風險比在60華氏度(約16攝氏度)的日子里高出10%——這絕非僅僅因為人們在晴天更愛出門散步(研究人員已在數(shù)據(jù)中排除了季節(jié)性效應)。
不過,科學家仍無法斷定,究竟是犬類在高溫下變得更具攻擊性,還是暴躁的人類挑起了更多事端。”極有可能的情況是,人類與犬類在高溫下都會感到壓力,且更易被激怒,”邁阿密大學的神經(jīng)科學家、該研究的合著者Clas Linnman說。
不僅是狗:在2025年中國的一項研究表明,包括蛇和貓在內的許多動物,在天氣變熱時也更傾向于咬人。
動物們彼此之間似乎也會失去理智,尤其是在涉及到食物的時候。科學家借助雙筒與單筒望遠鏡,觀察在意大利亞平寧山脈(Apennine Mountains)山坡上以富含蛋白質的植物為食的野生巖羚羊。連續(xù)兩個夏天超過1,600小時的觀察顯示,當溫度從54華氏度上升到64華氏度時,植被變得更加稀少,而巖羚羊的攻擊性隨之飆升[13] 。這些動物為了爭奪食物變得極具領地意識,它們擺出威脅的姿態(tài),相互追逐,有時甚至會升級為實質性的攻擊。研究人員預測,由于氣候變化,到2080年,巖羚羊的攻擊性將增加50%。
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?當水溫升高時,像照片中這樣的黃金朱莉魚會對鏡子里自己的影像展現(xiàn)出更強的攻擊姿態(tài)。來源:MIROPA
一種名為“黃金朱莉魚”(golden julie)的小型熱帶魚在高溫下也會變得好斗。通常情況下,當把一條黃金朱莉魚放在鏡子前時,它會把鏡子里的自己看作入侵者并表現(xiàn)出一些敵意,例如豎起魚鰭。但如果水溫從正常的78華氏度升高到炎熱的84華氏度,這種魚就更有可能變得具有攻擊性,并且可能會咬鏡子或用尾巴拍打鏡子,試圖以此恐嚇或攻擊鏡中的自己。
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認知問題
熱浪也會妨礙動物的學習能力,正如Ridley及其同事在南方斑鶇鹛身上觀察到的那樣。在他們的一項實驗中,鳥兒面前放著一塊鉆了兩個孔的簡單木塊,每個孔都蓋著蓋子。鳥兒一旦啄開蓋子,蓋子便會旋轉,露出空洞或美味的面包蟲(Ridley說,斑鶇鹛對面包蟲毫無抵抗力)。一個蓋子是深色的,另一個是同一種顏色的較淺色調。在熱浪期間,鳥兒需要花費兩倍的試驗次數(shù)才能學會面包蟲總是藏在相同色調的蓋子下面。
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?一只野生斑鶇鹛正在探查裝置,兩個蓋子之一藏著美味的面包蟲。鳥兒原本能學會將特定色調的蓋子與面包蟲獎勵聯(lián)系起來。但在酷熱天氣下,這一學習過程變得極其漫長。來源: C. SORAVIA ET AL / ROYAL SOCIETY OPEN SCIENCE 2025
另一組科學家對漂亮的澳大利亞鳴禽斑胸草雀 (zebra finches) [14] 進行了測試,發(fā)現(xiàn)它們在高溫下同樣會出現(xiàn)認知障礙。田納西大學諾克斯維爾分校的演化生物學家、研究合著者伊麗莎白·德里伯里(Elizabeth Derryberry)介紹,當試圖弄清如何從單側開口的透明管中取出面包蟲時,它們只會徒勞地不斷猛啄管壁。這相當于鳥類版本中的“用頭撞南墻”,她說。
除此之外,幾年前研究人員還發(fā)現(xiàn),在高溫環(huán)境下,老鼠在迷宮中難以找到方向,并且會忘記它們前一天見過的物體[15] 。最近,研究人員發(fā)現(xiàn),雄性孔雀魚(guppies) [16] 在90華氏度(約32攝氏度)的“熱浪”水溫中度過數(shù)日后,同樣難以走出迷宮——即便通關獎勵是一條未交配過的雌魚(這對它們通常具有致命吸引力)。
對于魚類和昆蟲等無法控制體溫的動物來說,熱浪可能尤為致命。“氣溫的變化會影響大腦的溫度,”Baird說。她表示,大腦升溫會阻礙神經(jīng)功能,而這“可能會影響感知、記憶和學習”。
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高溫損害腦細胞
除了凸顯行為變化外,動物研究還能提供關于高溫如何干擾腦細胞的見解。例如,小鼠實驗表明,在高溫迷宮中表現(xiàn)不佳,與大腦記憶中樞(海馬體)的炎癥密切相關,甚至會導致該區(qū)域神經(jīng)元死亡。如果果蠅在幼年時期暴露于高溫下,它們成年后的大腦中蘑菇體 (mushroom bodies)會減少,這是對昆蟲學習十分重要的結構。而2025年一項關于裂唇魚(cleaner wrasses,一種清除其他魚類身上寄生蟲的魚)的研究表明,在熱浪過后,這種魚大腦中控制記憶等認知功能的關鍵部位明顯萎縮。
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?來源: RAUNAK BASU / UNIVERSITY OF UTAH, SALT LAKE CITY
當 Baird和她的同事們試圖教大黃蜂建立“甜蔗糖對應藍色、苦奎寧對應黃色”的聯(lián)想時,大多數(shù)大黃蜂能在77華氏度(約25攝氏度)下掌握這項技能;但在90華氏度(約32攝氏度)下,成功者不到一半。這種受損的認知能力可能會在野外帶來麻煩:Baird說,如果這些昆蟲忘記了它們應該給哪些花授粉(對大黃蜂而言,包括番茄和藍莓),或者忘記了如何帶著花蜜回家,不僅傳粉昆蟲會遭殃 [18] ,人類農業(yè)也會受牽連。
高溫似乎也嚴重降低了動物的警惕性。在 Ridley最近的實驗中,一旦喀拉哈里沙漠(Kalahari Desert)的氣溫飆升至96華氏度(約35.5攝氏度),斑鶇鹛就失去了對捕食者做出正確反應的能力 [19] 。
在他們的研究中,研究人員用蟲子作為誘餌,把鳥兒引誘到一個蓋著沙色毯子的神秘物體附近。一旦斑鶇鹛靠近,科學家們就會揭開下面隱藏的東西:要么是一只形似貓的食肉動物斑獛(genet)標本,要么是一個大小與顏色相仿的木箱。在涼爽天氣里,鳥兒會對斑獛感到恐懼——它們會大聲鳴叫、掃視四周,或干脆逃之夭夭。但一旦天氣變熱,無論是面對肉食動物還是木箱,它們的反應都差不多。Ridley 認為,這意味著隨著氣溫升高,遭受致命捕食者攻擊的幾率將大幅增加,進而危及斑鶇鹛及其他獵物物種的種群數(shù)量。
這些研究絕非紙上談兵。在斑鶇鹛斗智斗勇尋找蟲子的喀拉哈里沙漠,氣溫上升的速度是全球平均水平的兩倍 [20]。在雄性孔雀魚尋找配偶的熱帶河流中,熱浪持續(xù)的時間愈發(fā)漫長,強度也愈發(fā)猛烈 [21]。地球上大部分地區(qū)都在上演同樣的故事——氣溫攀升,動物心智受損,物種生存可能岌岌可危。在城市等特定區(qū)域,由于氣溫通常高于非城市地帶,這種影響可能被進一步放大 [22] 。Ridley 坦言,“若非要下個結論,我們恐怕還是低估了氣溫升高對動物心智的摧殘。”
https://knowablemagazine.org/content/article/living-world/2026/heat-waves-scramble-animal-minds-trigger-aggression
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[1] https://www.researchgate.net/profile/Caterina-Funghi/publication/331134650_High_air_temperatures_induce_temporal_spatial_and_social_changes_in_the_foraging_behaviour_of_wild_zebra_finches/links/5ce40a7c458515712eba1e25/High-air-temperatures-induce-temporal-spatial-and-social-changes-in-the-foraging-behaviour-of-wild-zebra-finches.pdf
[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003347216300653
[3] https://www.academia.edu/50073176/Males_with_larger_bills_sing_at_higher_rates_in_a_hot_and_dry_environment
[4] https://www.taylorfrancis.com/chapters/edit/10.4324/9781439817803-6/development-propensity-crime-1842-quetelet
[5] https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2799635
[6] https://jamanetwork.com/journals/jamapsychiatry/fullarticle/2789481
[7] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004896971832583X?via=ihub
[8] https://www.researchgate.net/profile/Sefa-Awaworyi-Churchill/publication/365433355_Temperature_shocks_and_gambling/links/6379591254eb5f547ce6ff05/Temperature-shocks-and-gambling.pdf
[9] https://europepmc.org/article/med/3916261
[10] https://www.researchgate.net/publication/223719587_Evaluation_of_cognitive_performance_in_the_heat_by_functional_brian_imaging_and_psycometric_testing
[11] https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/pol.20180612
[12] https://www.nature.com/articles/s41598-023-35115-6
[13] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723004047
[14] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1002/ece3.7194
[15] https://jneuroinflammation.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12974-015-0324-6
[16] https://academic.oup.com/beheco/advance-article-pdf/doi/10.1093/beheco/araf061/63402881/araf061.pdf
[17] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1111/gcb.16196
[18] https://knowablemagazine.org/content/article/food-environment/2024/air-pollution-is-bad-for-pollination
[19] https://royalsocietypublishing.org/rsos/article/12/10/251260/236073/Investigating-the-relationship-between-heat
[20] https://www.seh.ox.ac.uk/blog/climate-research-in-the-kalahari-desert-the-kapex-field-campaign#:~:text=The%20Kalahari%20Desert%20in%20Southern,leading%20to%20more%20intense%20droughts.
[21] https://www.nature.com/articles/s41467-025-66868-5
[22] https://knowablemagazine.org/content/article/living-world/2022/urban-evolution-species-adapt-survive-cities
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