Войти
Ненормальное поведение, вызванное загрязнением относится к ненормальному поведению, вызванному загрязняющие вещества. Химические вещества, выбрасываемые людьми в естественную среду, влияют на поведение самых разных животных. Основными виновниками являются химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы (EDC), которые имитируют, блокируют или влияют на гормоны животных. Возникает новая область исследований - интегративная поведенческая экотоксикология. Однако химические загрязнители - не единственные антропогенные нарушители. Шум и световое загрязнение также вызывают ненормальное поведение.
Эта тема вызывает особую озабоченность в связи с ее последствиями для сохранения и здоровья человека и была тщательно изучена специалистами по поведению животных, токсикологами-экологами и учеными-экологами. Поведение служит потенциальным индикатором экологического здоровья. Поведение может быть более чувствительным к EDC, чем к особенностям развития и физиологии, и именно поведение орлов впервые привлекло внимание к ныне хорошо известным опасностям ДДТ. Однако поведение, как правило, трудно измерить, и оно может сильно варьироваться.
На поведение, которое имеет решающее значение для выживания, например репродуктивное и социальное поведение, а также на когнитивные способности, такие как обучение, могут прямо или косвенно влиять химические загрязнители - многие примеры задокументированы, и их химические виновники выявлены. То же самое поведение может быть изменено антропогенным шумом и светом, хотя их механизмы относительно неизвестны.
Определение связи между такими загрязнителями и измененным поведением часто требует как полевых, так и лабораторных исследований. Полевые исследования полезны для определения появления поведенческих изменений с уровнями загрязнения окружающей среды, в то время как лабораторные исследования могут использоваться для выяснения механизмов, связывающих загрязнитель окружающей среды с конкретными изменениями поведения.
EDC влияют на синтез, хранение, высвобождение, транспорт, клиренс, распознавание рецепторов, связывание или пострецепторные ответы гормонов. Это приводит либо к стимулирующим, либо к подавляющим эффектам, что приводит к перепроизводству или недопроизводству гормонов. Влияние гормонов на поведение хорошо изучено и часто оказывает прямое поведенческое воздействие, воздействуя на центральную нервную систему. Косвенно поведение может изменяться гормонами, влияющими на метаболизм животного или другие важные процессы.
Поскольку поведение также влияет на гормоны, химические загрязнители, вызывающие изменения в поведении, также могут влиять на уровни гормонов, что может привести к большим поведенческим или другим изменениям.
Исследования механизмов, лежащих в основе поведенческих корректировок, относятся к категории исследований поведения животных, описанных Тинбергеном.
Исследования поведения животных обычно относятся к одному из четырех вопросов Тинбергена, и их можно применить к исследованиям, касающимся химического загрязнения. Вопросы причинно-следственной связи сосредоточены на том, как воздействие загрязнителей нарушает механизмы, лежащие в основе нормального поведения. Например, когда после введения ДДТ у диких животных были отмечены различия в сексуальном поведении, биохимические эксперименты на крысах показали, что этот загрязнитель ингибирует связывание андрогенов с рецепторами андрогенов.
Во-вторых, вопросы онтогенеза рассматривают, как воздействие нарушает развитие поведения. Примером может служить исследование влияния аэрозоля на пространственное обучение мышей. В-третьих, вопросы адаптации касаются того, как поведенческие изменения, вызванные воздействием, повлияют на приспособленность. Например, ученые исследовали репродуктивный успех белых ибисов, подвергшихся воздействию метилртути. Наконец, вопросы филогении рассматривают, как филогенетическая история может предопределять чувствительность или устойчивость к загрязнителям в конкретном поведении. Это может включать исследование того, как животные, которые лучше обучаются, могут лучше избегать токсинов в окружающей среде.
Эффекты репродуктивного поведения могут включать изменения в ухаживании и брачном поведении, выборе партнера или изменениях в строительстве гнезда. Большинство исследований по этой теме проводилось на рыбах и птицах. Например, обработка взрослых самцов рыб-зебр бифенолом А в течение 7 недель привела к снижению ухаживания самок. Воздействие 17β-тренболона на взрослых гуппи и рыб-москитов также повлияло на выбор самок, поскольку они предпочитали не подвергавшихся воздействию самцов. Гуппи, которых лечили атразином во время размножения и во время беременности, были менее склонны к участию и демонстрировали меньшее количество проявлений ухаживания и другого репродуктивного поведения. Кроме того, самки предпочитали необработанных самцов.
Исследования на птицах показывают значительное влияние EDC на песни и проявления спаривания. Например, обработка самок зебровых зябликов ПХБ перед откладкой яиц привела к уменьшению размеров центров песен в мозгу цыплят. Воздействие метилртути на уровне окружающей среды в течение 3 лет у самцов белого ибиса привело к усилению гомосексуального поведения, снижению основных форм ухаживания и меньшей привлекательности для самок. Млекопитающие также восприимчивы, и было показано, что воздействие на отдельных людей имеет последствия для разных поколений и даже на уровне популяции. Иллюстрацией этого является то, что самки крыс в трех поколениях, удаленные от воздействия винклозолина, показывают изменения в предпочтениях партнера, предпочитая не подвергшихся воздействию партнеров, в то время как самцы крыс этого не делают, и это может иметь комплексные последствия для популяции.
Изменения в поведении животных, вызванные химическими веществами, часто имеют последствия для диких популяций. Вызывающие озабоченность последствия не ограничиваются репродуктивными эффектами, которые имеют очевидные последствия для жизнеспособности населения. Например, лягушки, подвергшиеся воздействию пестицидов, обнаруженных в окружающей среде, демонстрируют гиперактивность, судороги, похожие на хлысты, и подавленное поведение избегания, что может повысить их уязвимость перед хищниками.
Также гуппи из окружающей среды, загрязненной сырой нефтью. менее исследовательские после кратковременного и длительного воздействия. Это может снизить их эффективность кормодобывания и разнообразие использования ресурсов, создавая угрозу для жизнеспособности популяции. Следовательно, эта тема очень важна для понимания того, как антропогенное воздействие на окружающую среду может угрожать населению. Кроме того, если ненормальное поведение можно использовать в качестве индикаторов токсического загрязнения, то это обеспечивает гораздо более доступный способ токсикологической науки. Следовательно, есть потенциал для привлечения гражданских ученых к исследованиям окружающей среды.
Загрязняющие вещества не всегда являются химическими веществами. Это могут быть другие неестественные стимулы, вносимые людьми в окружающую среду, например шум и световое загрязнение. Антропогенный шум и свет могут привести к изменению поведения антихищников, репродуктивного поведения, общения, поведения в поисках пищи, распределения популяции, конкуренции между самцами и многому другому. Однако механизмы, лежащие в основе такого измененного поведения, относительно неизвестны в литературе.
Белые воробьи-самцы ближе подходят к злоумышленникам, когда подвергаются шумовому загрязнению. Шумовое загрязнение широко распространено, что в основном является результатом транспортных сетей. Несмотря на то, что шумовое загрязнение имеет множество последствий, два конкретных следствия - это корректировка в распределении популяции и изменение общения животных. Птицы являются ярким примером обоих этих последствий. Изменение распределения популяций может повлиять на межвидовые взаимодействия. Например, разнообразие птиц в лесах Нью-Мексико значительно сократилось в районах с неестественным уровнем шума. Такое изменение разнообразия привело к уменьшению количества хищников среди гнезд, что объяснялось уменьшением присутствия доминирующего хищника - кустарниковой сойки. Этот эффект наблюдается и у сов. Обнаружена отрицательная корреляция между интенсивностью шума в районе и вероятностью того, что в этом районе будет проживать ушастая сова. Предлагаемые объяснения этого исхода заключаются в том, что эффективность охоты снизилась, а коммуникация - менее эффективной.
Шумовое загрязнение также влияет на общение сородичей. Высокий уровень шума может потребовать от животных корректировки вокализации, чтобы общение оставалось эффективным. Птичьи песни - хорошо изученный компонент общения животных. Использование скорректированных песен наблюдалось у воробьев саванны, живущих в шумной среде. Скорректированные песни были настолько отчетливыми, что их использование в контрольной среде не приводило к реакциям (то есть агрессивному территориальному поведению), которые обычно наблюдаются при вокализации нескорректированных песен. Неспособность распознать сородичи вокализации также может нанести ущерб конкуренции между мужчинами. Городские воробьи-самцы с белыми коронами ближе подходили к стимулирующим песням злоумышленников, независимо от типа песни, в условиях шумового загрязнения. Предполагаемое следствие такого поведения - более высокая частота опасных драк из-за относительно небольшого расстояния между вторгающимися и защищающимися самцами.
Шумовое загрязнение также может влиять на морских животных. В Мировом океане существует множество источников шума, таких как звуки, производимые коммерческими судами, гидролокаторами и акустическими средствами отпугивания. Уровень неестественного шума может отрицательно сказаться на репродуктивном поведении, например, на ухаживании. Например, окрашенные самцы бычка не участвовали в визуальном ухаживании в шумной среде. Самки нарисованных бычков в этом эксперименте также реже нерестились в шумной среде. Шумовое загрязнение также может влиять на поведение морских животных при кормлении, что приводит к менее эффективным стратегиям. Было обнаружено, что морские свиньи делают меньше попыток поимки добычи, ныряют глубже и сокращают свое поведение в поисках пищи, когда мимо проходит судно, что приводит к более высокому расходу энергии. Наблюдалось также, что прибрежные крабы прерывали свое поведение в поисках пищи в присутствии шума корабля. Также известно, что поведение морских животных в отношении хищников меняется при высоком уровне шума. Береговым крабам требовалось больше времени, чтобы вернуться в свои укрытия в присутствии корабельного шума. Самки Neolamprologus pulcher (рыба-цихлида) меньше защищали свое гнездо от хищников, когда слышался шум лодки.
Конкретные стратегии и рекомендации по смягчению последствий были представлены Комиссией по морским млекопитающим (2007). Они предлагают несколько способов уменьшить шумовое загрязнение океана. Некоторые стратегии включают удаление источника шума, использование устройств звукопоглощения, ограничение использования источника звука и контроль эксплуатационных требований. Они рекомендуют улучшать исследовательские программы, создавать согласованные стандарты регулирования, которые лучше соблюдаются, и улучшать стратегии смягчения последствий.
Световое загрязнение влияет на многие аспекты поведения животных, такие как репродуктивное поведение, поведение при поиске пищи и поведение против хищников. Измененное репродуктивное поведение наблюдается у многих таксонов. Самки сверчков были менее придирчивы по сравнению с самцами, когда их выращивали при ярком искусственном освещении. Сверчки-самцы, выращенные при постоянном искусственном освещении, подвергались дискриминации больше, чем сверчки-самцы, выращенные в темноте или при лунном свете. Самки светлячков также изменили свое репродуктивное поведение, не мигая при искусственном освещении, а самцы никогда не вспыхивали в ответ на этих самок. Однако световое загрязнение влияет не только на насекомых. Зеленые лягушки-самцы реже кричали и чаще двигались при искусственном освещении. По словам Бейкера и Ричардсона (2006), эти изменения в поведении отрицательно влияют на успех размножения.
Летучие мыши пропускают оптимальное время поиска пищи при воздействии светового загрязнения. Другим последствием светового загрязнения является нарушение поведения диких животных, например, где и когда они добывают корм или охотятся. Пляжные мыши использовали участки для кормления возле натриевых фонарей или желтых фонарей для насекомых реже, чем неосвещенные участки, и они также собирали меньше семян с этих освещенных участков. Это исследование также предполагает, что искусственный свет может изменять движение мышей из-за риска нападения хищников. Летучие мыши - еще одно животное, на которое сильно влияет световое загрязнение. Наличие искусственного освещения связано с более поздним выходом летучих мышей из своих жилищ и меньшим затратами времени. Это изменение в поведении кормления приводит к тому, что летучие мыши пропускают самое оптимальное время охоты на насекомых. Согласно этому исследованию, всего один час воздействия искусственного света после сумерек нарушает поведение летучих мышей в поисках пищи, а также их скорость роста.
Световое загрязнение также может повлиять на поведение диких животных в борьбе с хищниками. Когда бабочки оказываются в непосредственной близости от охотничьей летучей мыши, они совершают прыжок с упором на землю (Roeder Treat, 1961). Если бабочки находятся в присутствии искусственного света, они с меньшей вероятностью совершат этот маневр пауэр-дайв, что приведет к снижению способности уклоняться от хищничества летучих мышей. Предлагаемое объяснение этого поведения, согласно этому исследованию, заключается в том, что бабочки выключают свое ультразвуковое обнаружение при дневном свете (или имитирующем дневном свете). На взаимодействие хищников и жертв также влияет шумовое загрязнение. Примером этого являются головорезы и крабы-призраки. Крабов-призраков привлекает искусственное освещение, и они начинают проявлять более агрессивное хищное поведение в присутствии света. Это исследование предполагает, что хищничество вылупившихся головастиков также увеличится в результате этого измененного хищнического поведения, и, следовательно, изменится отношение хищник-жертва.
