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随着气温升高,一些动物变得好斗,而另一些则在学习上遇到困难。这些行为改变的后果,可能在整个生态系统中引发连锁反应。
在南非一个酷热的日子里,雌性南方斑鸫鹛 (southern pied babblers)的脑子转不过弯来了。这种中等体型、黑白相间的鸟儿正试图吃掉透明屏障后面的美味面包虫。在凉爽的日子里,这些鸟儿能很快发现,它们只需绕过这面矮小的塑料墙就可以了。但当温度升高时,这些鸟儿却只是固执地一直啄着屏障。
这项实验是众多研究的一部分,越来越多的证据表明,热浪会使动物大脑迟钝。当室外炎热时,鸟类在学习上会遇到困难,狗咬人的频率会增加,岩羚羊(chamois)等类似山羊的动物则会挑起争斗。这不仅对那些惹恼了热得暴躁的狗狗的人来说是个坏消息。西澳大利亚大学行为生态学家、斑鸫鹛研究合著者Amanda Ridley指出,如果动物无法保持足够的警觉来寻找食物或躲避捕食者,它们存活的机会就会急剧下降。
随着气候变化使得热浪变得更加频繁,动物界中的这种认知障碍可能会波及整个生态系统,将本就脆弱的物种推向险境。如果传粉昆虫忘记了该访问哪些花朵,农作物和野生植物可能会歉收。如果鸟类难以觅食,它们的幼崽可能无法存活。在一个不断变暖的星球上,保持头脑敏锐尤为重要。“气候变化意味着你的行为适应能力变得更加重要,”Ridley说。
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头脑发热
有大量证据表明动物会受高温影响。例如,鸟类会减少觅食和喂养幼崽的时间 [1-2] ;甚至连鸣叫的次数都会减少 [3]。相反,它们会张开翅膀静坐几个小时来散热,并张大鸟喙大口喘气。一些动物会退避到阴凉处或躲进凉爽的地洞里,这同样意味着它们会减少进食。与此同时,当天气酷热时,蜜蜂会在飞行途中用水滴溅湿自己的脸部。斯德哥尔摩大学的神经科学家 Emily Baird 说,这样一来,“它们的大脑可以获得对流降温的效果。”
然而,高温会影响思维能力的最初迹象,来自对人类的研究。早在19世纪,比利时天文学家 Adolphe Quetelet就注意到,法国的暴力犯罪在夏季达到顶峰 [4] 。后来的研究将高温与枪支暴力 [5] 、心理健康相关的入院治疗 [6] 、自杀和赌博 [7-8] 联系起来。天气炎热时,人们难以做出决定,记忆力也会受损 [9-10] 。一项研究发现,在无空调的学校里,学年气温每升高1华氏度(约0.556摄氏度),学生的考试成绩便会下降1% [11] 。
越来越多的证据表明,当气温升高时,其他物种也可能变得更具攻击性。2023年的一项研究梳理了从芝加哥到巴尔的摩等8个美国城市的近 70,000份狗咬人的报告,发现这类事件更有可能在炎热、阳光明媚且雾霾严重的日子里发生 [12] 。在90华氏度(约32摄氏度)的日子里,风险比在60华氏度(约16摄氏度)的日子里高出10%——这绝非仅仅因为人们在晴天更爱出门散步(研究人员已在数据中排除了季节性效应)。
不过,科学家仍无法断定,究竟是犬类在高温下变得更具攻击性,还是暴躁的人类挑起了更多事端。”极有可能的情况是,人类与犬类在高温下都会感到压力,且更易被激怒,”迈阿密大学的神经科学家、该研究的合著者Clas Linnman说。
不仅是狗:在2025年中国的一项研究表明,包括蛇和猫在内的许多动物,在天气变热时也更倾向于咬人。
动物们彼此之间似乎也会失去理智,尤其是在涉及到食物的时候。科学家借助双筒与单筒望远镜,观察在意大利亚平宁山脉(Apennine Mountains)山坡上以富含蛋白质的植物为食的野生岩羚羊。连续两个夏天超过1,600小时的观察显示,当温度从54华氏度上升到64华氏度时,植被变得更加稀少,而岩羚羊的攻击性随之飙升[13] 。这些动物为了争夺食物变得极具领地意识,它们摆出威胁的姿态,相互追逐,有时甚至会升级为实质性的攻击。研究人员预测,由于气候变化,到2080年,岩羚羊的攻击性将增加50%。
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▷当水温升高时,像照片中这样的黄金朱莉鱼会对镜子里自己的影像展现出更强的攻击姿态。来源:MIROPA
一种名为“黄金朱莉鱼”(golden julie)的小型热带鱼在高温下也会变得好斗。通常情况下,当把一条黄金朱莉鱼放在镜子前时,它会把镜子里的自己看作入侵者并表现出一些敌意,例如竖起鱼鳍。但如果水温从正常的78华氏度升高到炎热的84华氏度,这种鱼就更有可能变得具有攻击性,并且可能会咬镜子或用尾巴拍打镜子,试图以此恐吓或攻击镜中的自己。
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认知问题
热浪也会妨碍动物的学习能力,正如Ridley及其同事在南方斑鸫鹛身上观察到的那样。在他们的一项实验中,鸟儿面前放着一块钻了两个孔的简单木块,每个孔都盖着盖子。鸟儿一旦啄开盖子,盖子便会旋转,露出空洞或美味的面包虫(Ridley说,斑鸫鹛对面包虫毫无抵抗力)。一个盖子是深色的,另一个是同一种颜色的较浅色调。在热浪期间,鸟儿需要花费两倍的试验次数才能学会面包虫总是藏在相同色调的盖子下面。
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▷一只野生斑鸫鹛正在探查装置,两个盖子之一藏着美味的面包虫。鸟儿原本能学会将特定色调的盖子与面包虫奖励联系起来。但在酷热天气下,这一学习过程变得极其漫长。来源: C. SORAVIA ET AL / ROYAL SOCIETY OPEN SCIENCE 2025
另一组科学家对漂亮的澳大利亚鸣禽斑胸草雀 (zebra finches) [14] 进行了测试,发现它们在高温下同样会出现认知障碍。田纳西大学诺克斯维尔分校的演化生物学家、研究合著者伊丽莎白·德里伯里(Elizabeth Derryberry)介绍,当试图弄清如何从单侧开口的透明管中取出面包虫时,它们只会徒劳地不断猛啄管壁。这相当于鸟类版本中的“用头撞南墙”,她说。
除此之外,几年前研究人员还发现,在高温环境下,老鼠在迷宫中难以找到方向,并且会忘记它们前一天见过的物体[15] 。最近,研究人员发现,雄性孔雀鱼(guppies) [16] 在90华氏度(约32摄氏度)的“热浪”水温中度过数日后,同样难以走出迷宫——即便通关奖励是一条未交配过的雌鱼(这对它们通常具有致命吸引力)。
对于鱼类和昆虫等无法控制体温的动物来说,热浪可能尤为致命。“气温的变化会影响大脑的温度,”Baird说。她表示,大脑升温会阻碍神经功能,而这“可能会影响感知、记忆和学习”。
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高温损害脑细胞
除了凸显行为变化外,动物研究还能提供关于高温如何干扰脑细胞的见解。例如,小鼠实验表明,在高温迷宫中表现不佳,与大脑记忆中枢(海马体)的炎症密切相关,甚至会导致该区域神经元死亡。如果果蝇在幼年时期暴露于高温下,它们成年后的大脑中蘑菇体 (mushroom bodies)会减少,这是对昆虫学习十分重要的结构。而2025年一项关于裂唇鱼(cleaner wrasses,一种清除其他鱼类身上寄生虫的鱼)的研究表明,在热浪过后,这种鱼大脑中控制记忆等认知功能的关键部位明显萎缩。
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▷来源: RAUNAK BASU / UNIVERSITY OF UTAH, SALT LAKE CITY
当 Baird和她的同事们试图教大黄蜂建立“甜蔗糖对应蓝色、苦奎宁对应黄色”的联想时,大多数大黄蜂能在77华氏度(约25摄氏度)下掌握这项技能;但在90华氏度(约32摄氏度)下,成功者不到一半。这种受损的认知能力可能会在野外带来麻烦:Baird说,如果这些昆虫忘记了它们应该给哪些花授粉(对大黄蜂而言,包括番茄和蓝莓),或者忘记了如何带着花蜜回家,不仅传粉昆虫会遭殃 [18] ,人类农业也会受牵连。
高温似乎也严重降低了动物的警惕性。在 Ridley最近的实验中,一旦喀拉哈里沙漠(Kalahari Desert)的气温飙升至96华氏度(约35.5摄氏度),斑鸫鹛就失去了对捕食者做出正确反应的能力 [19] 。
在他们的研究中,研究人员用虫子作为诱饵,把鸟儿引诱到一个盖着沙色毯子的神秘物体附近。一旦斑鸫鹛靠近,科学家们就会揭开下面隐藏的东西:要么是一只形似猫的食肉动物斑獛(genet)标本,要么是一个大小与颜色相仿的木箱。在凉爽天气里,鸟儿会对斑獛感到恐惧——它们会大声鸣叫、扫视四周,或干脆逃之夭夭。但一旦天气变热,无论是面对肉食动物还是木箱,它们的反应都差不多。Ridley 认为,这意味着随着气温升高,遭受致命捕食者攻击的几率将大幅增加,进而危及斑鸫鹛及其他猎物物种的种群数量。
这些研究绝非纸上谈兵。在斑鸫鹛斗智斗勇寻找虫子的喀拉哈里沙漠,气温上升的速度是全球平均水平的两倍 [20]。在雄性孔雀鱼寻找配偶的热带河流中,热浪持续的时间愈发漫长,强度也愈发猛烈 [21]。地球上大部分地区都在上演同样的故事——气温攀升,动物心智受损,物种生存可能岌岌可危。在城市等特定区域,由于气温通常高于非城市地带,这种影响可能被进一步放大 [22] 。Ridley 坦言,“若非要下个结论,我们恐怕还是低估了气温升高对动物心智的摧残。”
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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