Jak wykazały wcześniejsze badania, wraz ze wzrostem temperatury piasku, w którym rozwijają się jaja żółwi morskich, wykluwa się więcej samic, maleje przeżywalność młodych, żółwie rosną wolniej i częściej pojawiają się fizyczne deformacje. Ale czy upał wpływa również na zdolności poznawcze? Jak dobrze młode żółwie potrafią się uczyć, adaptować i reagować na szybko zmieniający się świat?

Na te pytania próbowali znaleźć odpowiedź naukowcy z Florida Atlantic University, przeprowadzając badania na młodych żółwiach karetta (Caretta caretta). Chociaż zdolności poznawcze zwierząt były szeroko badane u ptaków i ssaków, w przypadku gadów wiele pozostaje jeszcze do odkrycia.

Za pomocą labiryntu w kształcie litery Y i zadania z rozróżnianiem bodźców wzrokowych, naukowcy trenowali młode żółwie inkubowane w dwóch temperaturach sprzyjających rozrodowi samic (30 st. C i 33 st. C), a następnie testowali ich zdolność do „odwrócenia treningu”, gdy zmieniały się zasady zadania.

Żółwie jaja zebrano latem 2019 i 2020 roku na plażach lęgowych w hrabstwie Palm Beach. W początkowej fazie szkolenia, około cztery tygodnie po wykluciu, żółwie były uczone kojarzenia nagrody w postaci pożywienia ze specyficznym monochromatycznym wzorem, takim jak paski lub wzór tarczy strzelniczej, umieszczonym na końcach labiryntu. W fazie odwrócenia wzór prowadzący do nagrody został zmieniony, co wymagało od żółwi porzucenia pierwotnego skojarzenia i nauczenia się, że będą musiały udać się do innego celu.

To zadanie pozwalało mierzyć elastyczność behawioralną – zdolność adaptacji do nowych informacji, która może być niezbędna do przetrwania w dynamicznych środowiskach, takich jak ocean.

Badanie nie wykazało istotnych różnic w zdolności uczenia się między grupami temperaturowymi. W obu latach młode osobniki z obu grup temperaturowych były w stanie pomyślnie ukończyć zadania związane z uczeniem się i odwróceniem treningu. W 2020 roku osiągnęły nawet znacznie lepsze wyniki w fazie odwrócenia, ucząc się szybciej niż podczas początkowego szkolenia.

„Młode żółwie po wykluciu nie tylko potrafiły tłumić wcześniej wyuczone zachowania, aby tworzyć nowe, korzystniejsze skojarzenia, ale robiły to z niezwykłą szybkością – często wymagając mniej prób niż w początkowej fazie nauki – powiedziała dr Sarah L. Milton, starsza autorka, kierownik i profesor na Wydziale Nauk Biologicznych FAU. - Ten zaskakujący poziom elastyczności behawioralnej sugeruje, że te młode żółwie mogą być lepiej przygotowane do nawigacji i adaptacji do szybko zmieniających się wyzwań środowiskowych, niż wcześniej sądziliśmy. Taka zdolność adaptacji może okazać się kluczowa dla ich przetrwania w coraz bardziej nieprzewidywalnym świecie”.

Jednak wyniki badań ujawniły również, że wyższe temperatury inkubacji negatywnie wpływały na kilka kluczowych cech fizycznych. Młode żółwie z gniazd o temperaturze 33 stopni Celsjusza miały krótszy okres inkubacji, mniejszy sukces wylęgowy, wolniejszy wzrost po wykluciu i częstsze anomalie tarczek tworzących ich skorupy. Były również mniejsze – co mogło negatywnie wpływać na ich zdolność pływania i unikania drapieżników.

„Obawy pozostają bardzo realne – powiedziała Ivana J. Lezcano, autorka korespondencyjna i doktorantka na Wydziale Nauk Biologicznych FAU. - Wiadomo, że podwyższone temperatury inkubacji prowadzą do mniejszych, mniej odpornych fizycznie osobników i powodują znaczny spadek ogólnego sukcesu wylęgowego. Łącznie może to stanowić poważne zagrożenie dla przetrwania populacji. Jednak nasze odkrycie, że zdolności poznawcze i uczenie się mogą pozostać w dużej mierze niezmienione, przynajmniej w krótkim okresie, pod wpływem tych wyższych temperatur, daje nadzieję. Sugeruje to, że pomimo innych wyzwań rozwojowych i fizycznych, żółwie mogą zachować elastyczność umysłową niezbędną do adaptacji do zmieniającego się środowiska. Ta odporność daje nam jeden z pierwszych wglądów w to, jak temperatura inkubacji może wpływać na cechy behawioralne, choć dalsze badania są niezbędne do pełnego zrozumienia długoterminowych implikacji”.

Naukowcy podkreślają, że choć wyniki te są zachęcające, w badaniu analizowano jedynie temperatury do 33 st. C, a na plażach lęgowych w południowej Florydzie odnotowano już temperatury piasku przekraczające 34 st. C do prawie 35 st. C – poziomy, o których wiadomo, że poważnie wpływają na sukces wylęgu i stan młodych. Bardziej ekstremalne temperatury mogą nadal stanowić zagrożenie dla rozwoju mózgu i funkcji poznawczych, które nie było widoczne w testowanym zakresie.

Co więcej, chociaż gniazdo w terenie jest zazwyczaj uznawane za „udane”, jeśli większość młodych się z niego wykluje, badanie sugeruje, że modele przetrwania mogą wymagać uwzględnienia nie tylko wskaźników wyklucia, ale także jakości młodych – zarówno fizycznej, jak i behawioralnej.

„Młode objęte naszym badaniem były w stanie szybko dostosować się do nowych informacji pomimo stresorów rozwojowych – powiedział Milton. - Ta adaptacyjność behawioralna to nie tylko mechanizm przetrwania – to kluczowa przewaga ewolucyjna, która może umożliwić im radzenie sobie ze złożonymi wyzwaniami związanymi ze zmianami w ich siedliskach. Działania na rzecz ochrony przyrody muszą priorytetowo traktować nie tylko zachowanie populacji młodych, ale także warunki środowiskowe, które wspierają ich ciągły rozwój poznawczy i odporność”.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ bar/