Благодаря латерализации изменение климата делает акул ещё умнее и опаснее

Новое исследование, проведённое австралийскими учёными из Университета Маккуори в Сиднее, показывает, что вследствие глобального потепления акулы становятся "правшами" с более развитым уровнем интеллекта.

В течение нескольких лет исследователи занимались инкубированием яиц и разведением австралийских бычьих акул в условиях, которые имитировали условия подводной среды ближайшего будущего - температуру и другие параметры воды, прогнозируемые на 2100 год.

А после, с помощью эксперементов, они определяли у подопытных изменения в головном мозге и вызванные ими перемены в развитии и поведении.

На одной территории они разводили контрольные группы акул при температуре, соответствующей текущей температуре окружающей среды (20,6 градуса по Цельсию).

А на другой территории проводилось разведение, выращивание и исследования экспериментальных групп при температуре 23,6 градуса по Цельсию, что имитировало предсказанную температуру океана в конце века.

Из предыдущих исследований мы знали, что потепление в океане влияет на рост и развитие акул, - поясняют учёные.

Мы хотели выяснить, как эти изменения будут влиять на поведение хищниц.

По мере того, как океанские воды нагреваются, эмбриональное развитие акул может замедляться, влияя на размер их мозга.

Латерализация приведёт к тому, что акулы станут быстрее обучающимися хищниками.

То есть, климатические изменения в Мировом океане сделают акул более умными и смертоносными, что приведёт к дисбалансу морских экосистем.

Говоря о "праворуких" и "леворуких" акулах, учёные имеют в виду такое понятие как латерализация - процесс, посредством которого определённые функции и навыки локализуются и интенсивнее обрабатываются либо в левом, либо в правом полушарии мозга.

Два полушария мозга с разной скоростью и точностью выполняют разные задачи, и преобладание одних функций перед другими называется латеральностью.

Раньше считалось, что левшами или правшами могут быть только люди, но теперь известно, что латеральность также есть и у многих животных.

Она формируется на ранних этапах развития организма - на это влияет совокупность генетических факторов и ранних факторов среды.

У животных латеральность не так выражена, как у людей, и всё зависит от того, какие задачи им нужно выполнять в сложившихся условиях обитания.

Исследователи считают, что сильная латерализация может возникнуть как механизм энергосбережения при более высоких уровнях метаболизма в условиях повышенных температур.

Хотя глобальное потепление, скорее всего, будет негативным для многих видов акул, изменения в когнитивных процессах, обусловленных латерализацией, могут превратить выживших в более сильных и быстро обучающихся хищников, - поясняет один из авторов исследования Катарина Вила Поука.

Латерализация влияет на то, как акулы думают и действуют, и это позволит акулам обрабатывать информацию более эффективно, даже если их мозг меньше или менее развит.

То есть, повышение температуры океана может улучшить мышление акул.

В исследовании учёные рассказали, что эмбрионы акул могут развиваться до 10 месяцев, что делает их уязвимыми для высоких температур воды и других изменений окружающей среды.

Жаркие условия ускоряют обмен веществ, заставляя эмбрионы быстрее расходовать запасы желтка и вылупляться раньше обычного.

Чтобы достичь баланса между сокращением энергетических затрат и поддержанием функций организма, некоторые ткани и части тела могут быть подавлены для экономии энергии.

В мозге происходит больше всего метаболических процессов, на что затрачивается значительная часть энергии. Поэтому если у эмбрионов не хватает времени для правильного развития, мозг первым ощутит на себе нехватку ресурсов.

Чтобы справиться с этой проблемой, мозг выживших эмбрионов становится более сильно латерализованным для максимально эффективного использования имеющихся в наличии ресурсов.

На практике это будет выражаться в лучшем отслеживании угроз и более глубоком знакомстве и взаимодействии с окружающим миром, например, комплексном изучении поведения добычи и понимания её действий.

В экспериментальной группе при повышенных температурах воды стадию зародыша переживали только около 60 процентов акул, - рассказывает Леон Грин Экелин, экофизиолог из Гетеборгского университета в Швеции.

Через месяц после вылупления мы помещали выживших акул в резервуар с лабиринтами, где проводили опыты, связанные с мыслительными процессами.

У акул из экспериментальной группы было выявлено развитие когнитивных функций и изменения в стратегиях перемещения в водной среде.

Это исследование является важным первым шагом в понимании того, как изменение температуры воды в конце века вследствие климатических изменений может повлиять на интеллект акул.

Поведенческие сдвиги могут оказаться для акул крайне эффективными во время охоты в конкурентных условиях, а также в вопросах размножения и доминирования над другими хищниками.

Хотя когнитивный потенциал поможет выжившим акулам адаптироваться к потеплению океанов в ближайшие 100 лет, результирующие изменения могут внести существенные перемены в морских экосистемах, в которых доминируют акулы.

Это связано с тем, что хищницы помогают поддерживать экологическое равновесие, контролируя популяции обитающих здесь рыб и животных, обеспечивая разнообразие морской фауны.

Если латерализация мозга изменит способы охоты акул, восприятия окружающей среды и взаимодействия с добычей, эти изменения могут оказать серьёзное влияние на всю пищевую пирамиду.

Более умные акулы могут ухудшить положение конкурирующих с ними животных, рыбы и других видов хищников: ведь помимо этого все они будут сталкиваться с собственными проблемами, вызванными изменениями климата, такими как подкисление океана, что заставит их плавать дольше и меньше отдыхать.

Акулы недостаточно представлены в исследованиях по изменению климата, несмотря на то, что они являются очень важным элементом в любой подводной экосистеме, - заключают учёные.

Но чтобы лучше понять, как латерализация влияет на поведение акул в различных ситуациях, эксперименты нужно проводить в конкурентных сценариях.

Уверен, что с помощью дальнейших исследований мы сможем выявить неожиданные способы адаптации акул к самым невероятным условиям обитания и выживания в быстро меняющейся среде.

Смотреть видео - влияние латерализации мозга на жизнедеятельность организма на примере человека (доминирование левого и правого полушария мозга):