
在南非一个炎热的日子里,雌性南方斑鸫(southern pied babblers)的思维变得混乱。这些黑白相间的中型鸟类正试图穿过一道透明屏障去获取美味的粉虫。在凉爽的日子里,它们能迅速发现只需绕过这堵小小的塑料墙即可;但当气温飙升时,这些鸟儿却固执地不停啄击着屏障。
这项实验是越来越多研究的一部分,这些研究表明,在热浪期间,动物的心智会变得混乱。当外界炎热时,鸟类难以学习,狗咬人的次数更多,羚羊(chamois)则更容易打架。这不仅对那些被“烤焦神经”的动物不利,更关乎它们的生存。西方澳大利亚大学的行为生态学家、斑鸫研究的合著者阿曼达·里德利(Amanda Ridley)指出,如果动物无法保持足够的警觉性来寻找食物或躲避捕食者,它们的生存机会将急剧下降。
随着气候变化使热浪变得更加普遍,动物界普遍存在的这种认知障碍可能会通过整个生态系统产生连锁反应,使本已脆弱的物种面临更大的风险。如果传粉者忘记了哪些花朵值得拜访,农作物和野生植物可能会歉收。如果鸟类难以轻松找到食物,它们的幼鸟可能无法存活。在一个变暖的星球上,敏锐的头脑尤为重要。里德利强调:“气候变化意味着你的行为适应能力变得更加重要。”
有大量证据表明动物受到高温的影响。例如,鸟类花在觅食和喂养幼鸟上的时间减少,甚至歌唱也变少。相反,它们会张开翅膀坐上数小时以散热,并张开喙喘息。一些动物会躲到阴凉处或藏在凉爽的洞穴中——同样错过了觅食。与此同时,蜜蜂在炎热天气中飞行时,会用水滴泼洒面部。斯德哥尔摩大学的神经科学家艾米丽·贝尔德(Emily Baird)解释说,这样“它们的大脑就能获得对流冷却”。
然而,高温可能扰乱心智的最初线索来自人类研究。早在19世纪,比利时天文学家阿道夫·凯特勒(Adolphe Quetelet)就注意到法国的暴力犯罪在夏季达到高峰。后来的研究将高温与枪支暴力、精神健康相关的住院、自杀和赌博联系起来。在炎热天气中,人们难以做出决策,记忆力也会受损。一项研究发现,对于没有空调的学校的学生来说,学年气温每升高华氏一度,考试成绩就会下降1%。
越来越多的证据表明,其他物种在气温飙升时也可能更具攻击性。2023年一项研究梳理了美国八个城市(从芝加哥到巴尔的摩)近7万份犬类咬人报告,发现此类事件在炎热、晴朗和烟雾弥漫的日子里更常发生。在华氏90度的日子里,风险比华氏60度的日子高出10%——这并非仅仅因为人们在阳光明媚时更愿意外出散步(研究人员已控制了数据中的季节性影响)。不过,科学家们无法确定是狗在天气炎热时变得更具攻击性,还是脾气暴躁的人类引发了更多攻击。迈阿密大学的神经科学家、该研究的合著者克拉斯·林曼(Clas Linnman)表示:“很可能人类和狗在高温下都会感到压力和更易怒。”此外,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炎热时更倾向于咬人。
动物之间似乎也会在高温下失去冷静,尤其是在涉及食物时。科学家们用双筒望远镜和观测镜观察了意大利亚平宁山脉斜坡上以富含蛋白质植物为食的野生羚羊。两个夏季超过1600小时的观察显示,当气温从华氏54度升至64度时,植被变得稀少,羚羊的攻击性随之飙升。这些动物对食物区域变得具有领地意识,它们摆出威胁姿态,互相追逐——攻击有时还会升级。研究作者预测,由于气候变化,到2080年羚羊的攻击性将增加50%。小型热带鱼金朱莉鱼(golden julie)在高温下也变得更具对抗性。通常,当金朱莉鱼被放在镜子前时,它会将自己的倒影视为陌生者并表现出一些敌意,例如抬起鱼鳍。但如果通常为华氏78度的水温升至华氏84度的炎热状态,这种鱼更有可能变得具有攻击性,可能会咬镜子并用尾巴拍打,试图吓跑或攻击倒影。
认知问题
热浪还会阻碍动物的学习能力,正如里德利和她的同事在南方斑鸫身上观察到的那样。在其中一项实验中,鸟类被展示一个带有两个钻孔的简单木块,每个孔都盖着盖子。如果鸟啄开盖子,盖子就会旋转,露出一个空洞或一只美味的粉虫(里德利说,斑鸫“对粉虫有很强的动力”)。一个盖子是深色的,另一个是同色系的浅色。在热浪期间,鸟类需要两倍的尝试次数才能学会粉虫总是藏在相同色调的盖子下面。
另一组科学家测试了斑胸雀(zebra finches),这种美丽的澳大利亚鸣禽,发现如果气温很高,它们也存在认知问题。田纳西大学诺克斯维尔分校的进化生物学家、研究合著者伊丽莎白·德里伯里(Elizabeth Derryberry)说,当它们试图从一端有开口的透明管中取出粉虫时,它们只会不停地啄管子。这相当于鸟类版的“撞墙”。
此外,几年前研究人员发现,当气温升高时,小鼠在迷宫中寻找路径时会遇到困难,并忘记前一天看到的物体。最近,研究人员发现,雄性孔雀鱼(guppies),一种受欢迎的观赏鱼,在华氏90度类似热浪的水中度过几天后,即使奖励是一只未受精的雌性(它们通常觉得特别有吸引力),也难以穿过迷宫。
对于鱼类和昆虫等无法控制体温的动物来说,热浪可能尤其有害。贝尔德表示:“气温变化会影响大脑温度。”大脑温度升高可能会阻碍神经功能,进而影响感知、记忆和学习。
当贝尔德和同事试图教大黄蜂将甜蔗糖与蓝色、苦奎宁与黄色联系起来时,大多数大黄蜂在华氏77度时学会了这个技巧,但在华氏90度时,只有不到一半的大黄蜂成功。这种认知障碍可能在野外造成麻烦:如果这些昆虫忘记了它们应该授粉的花朵(就大黄蜂而言,包括番茄和蓝莓)或如何带着花蜜回家,不仅传粉者会受苦,人类农业也会受到影响,贝尔德说。
高温似乎还会危险地削弱动物的警觉性。在里德利最近的实验中,一旦卡拉哈里沙漠的气温达到华氏96度,斑鸫就失去了对捕食者做出适当反应的能力。在他们的研究中,研究人员用蠕虫作为诱饵,将鸟类引向一个被沙色毯子覆盖的神秘形状。一旦斑鸫靠近,科学家就会揭示下面隐藏着什么:要么是一只剥制标本的类似猫科的食肉动物(genet),要么是一个大小和颜色相似的木箱。在凉爽的温度下,鸟类会害怕食肉动物——它们会发出叫声,环顾四周,或者直接逃跑。但一旦天气炎热,无论面对食肉动物还是木箱,它们的行为都相似。里德利认为,这可能意味着随着气温升高,致命捕食者袭击的几率会增加,从而损害斑鸫和其他猎物种群。
这些研究并非抽象概念。在卡拉哈里沙漠,南方斑鸫依靠智慧寻找蠕虫,那里的气温上升速度是全球平均水平的两倍。在热带河流中,雄性孔雀鱼寻找配偶,那里的热浪变得更长、更强烈。地球上的许多地方都面临着同样的情况——气温攀升,动物的思维变得紧张,可能使物种面临风险。在某些区域,例如城市,由于城市通常比非城市区域温度更高,这种影响可能会被放大。里德利表示,如果说有什么的话,“我们可能低估了气温升高对动物心智的影响。”