Como é que os animais vão reagir às alterações climáticas? Um neurocientista explica as alterações cerebrais
A subida das temperaturas, as rápidas mudanças na precipitação e a acidificação dos oceanos estão a resultar em ambientes alterados a muitas espécies animais. Como é que estas se adaptam a estas novas condições, muitas vezes extremas?
Todas as principais funções do sistema nervoso - deteção dos sentidos, processamento mental e direção do comportamento - são fundamentais. Permitem aos animais navegar nos seus ambientes de forma a assegurar a sua sobrevivência e reprodução. As alterações climáticas irão provavelmente afetar estas funções, muitas vezes para pior.
Os diferentes recetores ambientais estão em mudança
As mudanças de temperatura alteram o equilíbrio energético dos ecossistemas - desde as plantas que produzem energia a partir da luz solar até aos animais que consomem plantas e outros animais - alterando subsequentemente os mundos sensoriais que os animais experimentam. É provável que as alterações climáticas ponham em causa todos os seus sentidos, desde a visão e o paladar ao olfato e ao tato.
Animais como os mamíferos detetam a temperatura, em parte, com proteínas recetoras especiais nos seus sistemas nervosos que respondem ao calor e ao frio, discriminando entre temperaturas moderadas e extremas. Estas proteínas recetoras ajudam os animais a procurar habitats adequados e podem desempenhar um papel fundamental na forma como os animais respondem às alterações de temperatura.
As alterações climáticas perturbam as pistas ambientais em que os animais confiam para resolver problemas como a seleção de um habitat, a procura de alimentos e a escolha de parceiros.
Alguns animais, como os mosquitos que transmitem parasitas e agentes patogénicos, dependem dos gradientes de temperatura para se orientarem no seu ambiente. As mudanças de temperatura estão a alterar o local e o momento em que os mosquitos procuram os hospedeiros, conduzindo a alterações na transmissão de doenças.
A forma como as alterações climáticas afetam os sinais químicos que os animais utilizam para comunicarem entre si ou prejudicarem os concorrentes pode ser especialmente complexa porque os compostos químicos são altamente sensíveis à temperatura.
As fontes de informação anteriormente fiáveis, como as alterações sazonais da luz do dia, podem perder a sua utilidade à medida que se desacoplam. Isto pode causar uma quebra na ligação entre a duração do dia e a floração e frutificação das plantas, bem como interrupções no comportamento animal, como a hibernação e a migração, quando a duração do dia deixa de prever a disponibilidade de recursos.
O cérebro e a cognição dos animais podem ser severamente afetados
O aumento das temperaturas pode perturbar o desenvolvimento e o funcionamento do cérebro dos animais, com efeitos potencialmente negativos na sua capacidade de se adaptarem eficazmente aos seus novos ambientes.
Os investigadores documentaram a forma como as temperaturas extremas podem alterar os neurónios individuais a nível genético e estrutural, bem como a forma como o cérebro está organizado como um todo.
Em ambientes marinhos, os investigadores descobriram que as alterações da química da água induzidas pelo clima, como a acidificação dos oceanos, podem afetar o desempenho cognitivo geral dos animais e as suas capacidades sensoriais, como a deteção de odores em peixes de recife e tubarões.
A flexibilidade cerebral dos animais
Os cérebros dos animais são extremamente flexíveis, desenvolvidos para se adaptarem à experiência ambiental individual. São mesmo capazes de mudar substancialmente na idade adulta. No entanto, estudos comparativos entre espécies revelaram fortes efeitos ambientais na evolução do cérebro.
Os sistemas nervosos dos animais evoluem para se adaptarem aos ambientes sensoriais do espaço de atividade de cada espécie. Estes padrões sugerem que os novos regimes climáticos acabarão por moldar os sistemas nervosos, obrigando-os a evoluir.
Quando a genética tem fortes efeitos no desenvolvimento do cérebro, os sistemas nervosos que estão bem adaptados ao ambiente local podem perder a sua vantagem adaptativa com as alterações climáticas. Este facto pode abrir caminho a novas soluções adaptativas.
À medida que a gama e a importância dos estímulos sensoriais e das pistas sazonais se alteram, a seleção natural favorecerá aqueles que possuem novas capacidades sensoriais ou cognitivas. Algumas partes do sistema nervoso são limitadas por adaptações genéticas, enquanto outras são mais plásticas e reativas às condições ambientais.
Uma melhor compreensão do modo como os sistemas nervosos dos animais se adaptam a ambientes em rápida mudança ajudará a prever o modo como todas as espécies serão afetadas pelas alterações climáticas.
Referência da notícia:
O’Donnell S., Bulova S., Barrett M., et al. Size constraints and sensory adaptations affect mosaic brain evolution in paper wasps (Vespidae: Epiponini). Biological Journal of the Linnean Society (2018).
Barrett M., O'Donnell S. Individual reflectance of solar radiation confers a thermoregulatory benefit to dimorphic males bees (Centris pallida) using distinct microclimates. Plos One (2023).