Ekolodzy behawioralni próbują odpowiedzieć na pytanie, czemu służy osobowość

U rozwielitek, słodkowodnych stawonogów, naukowcy zaobserwowali powtarzalne zachowania, które w języku ekologów behawioralnych można nazwać „osobowością”. Naukowcy zastanawiają się czemu ona służy i jaką rolę pełniła na przestrzeni ewolucji.

.Historia nauki pokazuje, że wiele lat zajęło naukowcom, aby przestać patrzeć na zachowanie zwierząt jak serię bezwarunkowych odruchów. Kiedy dla naukowców zajmujących się kręgowcami stało się oczywiste, że geny, środowisko i doświadczenie wpływają na kształtowanie zachowania, nie wywołało to automatycznego zainteresowania bezkręgowcami pod tym samym kątem.

Dr Barbara Pietrzak z Zakładu Hydrologii Uniwersytetu Warszawskiego uważa, że wytłumaczenia można szukać w trudnych do pokonania przeszkodach dotyczących samego prowadzenia badań. Bezkręgowce zawsze trudniej było obserwować i oznaczać na potrzeby badania. Wraz z rozwojem technologii pojawiły się kamery, a nawet specjalne algorytmy, które pomagają odróżnić jedną rozwielitkę od drugiej.

Co to jest zwierzęca osobowość?

„»Animal personalities« to mocno ugruntowany termin w literaturze angielskiej. Po polsku musimy powiedzieć »osobowość« u zwierząt – co może być mało zrozumiałe dla czytelnika. Chodzi jednak o powtarzające się zachowanie zwierzęcia, wykształcone podczas całego życia organizmu” – tłumaczy Barbara Pietrzak.

Pierwsza praca mówiąca o tym, że zachowania rozwielitek mogą się różnić między sobą, ukazała się kilka lat temu w Skandynawii. Naukowcy zadali sobie wtedy pytanie: w jakim stopniu to geny są odpowiedzialne za konkretne zachowanie, a na ile jest to wynik zachowania, wyuczonego pod wpływem życiowego doświadczenia.

Zespół Barbary Pietrzak przeanalizował dane dotyczące zachowania rozwielitek i zaprojektował badanie, w którym obserwowano dafnie pływające w pojedynczych rurkach.

„W naturalnym środowisku dafnie poruszają się w pionie, więc rurka była symulacją ich środowiska. Rurki były umieszczone w stratyfikowanym termicznie akwarium, gdzie na górze temperatura była ciepła, a na dole zimna. Światło padało z góry. W ten sposób odtworzyliśmy warunki fizyczne panujące w jeziorach” – relacjonuje Pietrzak.

Okazało się, że gdy naukowcy umieszczali w wodzie składnik kojarzący się dafniom z obecnością drapieżnika, wszystkie nurkowały głębiej – co odczytywane jest jako naturalny odruch ucieczkowy. Jednak nie wszystkie nurkowały na tę samą głębokość – mimo, że pochodziły z tej samej linii genetycznej.

„Pokazaliśmy że dafnie mają preferencje – każda ma swoją taktykę. One się od siebie trwale różnią. Uwidoczniło się więc coś, co możemy nazwać 'osobowością’ – czyli powtarzalnością tego samego zachowania w konkretnej sytuacji. Rozwielitki zachowują się inaczej – mimo tego, że genetycznie są takie same” – powiedziała Pietrzak. Zastrzegła, że wyniki jej badań są na etapie recenzji w jednym z czasopism naukowych.

Kolejnym krokiem będzie sprawdzenie, czy doświadczenie obecności drapieżnika na stałe zmienia zachowanie dafni. Naukowcy chcą się dowiedzieć, czy rozwielitki ciągle będą nurkowały głęboko, kiedy w pobliżu nie będzie już drapieżnika.

„Mnie interesuje, jaką funkcję pełni 'osobowość’. Dlaczego ewolucja pozwoliła na takie ograniczanie możliwości? Osobowość ogranicza spektrum działania. W każdej sytuacji jest jakieś najkorzystniejsze zachowanie, ale nie każde zachowanie jest dostępne dla każdego osobnika” – zastanawia się Pietrzak.

Czego dowiedzieli się naukowcy?

.Barbara Pietrzak wraz z Alicją Fundali z Instytutu Biologii Funkcjonalnej i Ekologii UW w artykule w czasopiśmie „Ecohydrology & Hydrobiology” podsumowała to, co naukowcy dotychczas ustalili w temacie typów „osobowości” u ryb słodkowodnych. Już w 2007 r. naukowcy pisali, że „osobowości zwierząt rozpatrywane są na kilku poziomach organizacji życia”. Wskazywano na poziom indywidualny i różnice w zachowaniu pomiędzy grupami rodzinnymi, populacjami lub gatunkami.

„Kiedy typy zachowań zwierząt rozważa się w kontekście reakcji na stres, określa się je mianem stylów radzenia sobie. Gdy typy zachowań bada się szerzej w kontekście ekologicznym lub ewolucyjnym, zwykle rozważa się je w ramach pięciu wymiarów osobowości: śmiałości, eksploracji, aktywności, agresywności i towarzyskości” – czytamy w artykule.

Podobnie jak ssaki, ryby żyjące w niewoli reagują na stres w dwojaki sposób – proaktywny (walka lub ucieczka), lub reaktywny (pasywne podejście).

Ryby proaktywne mają inne cechy fizjologiczne, niż ryby pasywne. Badania pstrąga tęczowego wykazały na przykład, że styl radzenia sobie ze stresem jest powiązany ze zdolnościami poznawczymi ryby – pamięcią i uczeniem się, a także przekłada się m.in. tempo rozwoju.

„Nieuwzględnienie sposobów, w jaki ryby radzą sobie ze stresem, może prowadzić do problemów z ich hodowlą” – dowodzą naukowcy. Ryby agresywne (w reakcji na stres) charakteryzują się ograniczonym wzrostem i niższą odpornością na choroby.

Badania naukowe zmieniają świat

.„Najbardziej ambitne europejskie projekty badawcze realizowano w trzech dużych obszarach nauki: naukach o życiu, naukach ścisłych i technicznych oraz naukach społecznych i humanistycznych” – pisze na łamach „Wszystko co Najważniejsze” prof. Andrzej JAJSZCZYK.

„Trudno jest przecenić rolę badań naukowych w tym, co osiągnęła nasza cywilizacja. Wyniki pracy naukowców spowodowały, że żyjemy dziś znacznie dłużej niż jeszcze sto lat temu, głód stał się udziałem wyłącznie osób mieszkających w krajach upadłych i nękanych wojnami, podróże po całym świecie są już dostępne prawie dla każdego, przynajmniej w krajach bogatszych, a tania łączność zmieniła życie miliardów ludzi, nawet w najbiedniejszych zakątkach naszego globu.”

„Niestety, coś, co wielu nazywa postępem, ma też swoje ciemne strony. I jakkolwiek wyniki badań naukowych bywają używane także w złej wierze bądź ich niewłaściwe czy po prostu nierozumne zastosowanie prowadzi do opłakanych skutków, to nikt przy zdrowych zmysłach nie kwestionuje konieczności dalszego prowadzenia badań, chociażby po to, by walczyć ze wspomnianymi skutkami.”

„W obszarze nauk ścisłych i technicznych najwięcej badań w ostatnich latach prowadzi się w dyscyplinach inżynierii materiałowej i nauki o materiałach. Ich praktyczny potencjał nie podlega dyskusji. Następne dyscypliny w kolejności finansowania przez ERC to chemia fizyczna, fizyka materii skondensowanej i ciała stałego, elektronika i fotonika, a także chemia organiczna. Po nich następują informatyka i kryptologia, oddziaływania fundamentalne, w tym oddziaływania grawitacyjne czy elektromagnetyczne. Listę najpopularniejszych badawczo dyscyplin zamyka fizyka kwantowa. Warto przy tym pamiętać, że wspomniana kolejność nie wynika z jakichkolwiek priorytetów czy preferencji ERC, lecz jedynie z pojawiania się najbardziej interesujących pomysłów badawczych zgłaszanych przez samych naukowców.”

„Ważne jest także to, że w obszarze nauk ścisłych i technicznych obserwujemy w ostatnich latach znaczący postęp w opracowywaniu nowych metod badawczych. Obejmują one m.in. eksperymentalne metody skoncentrowane na modelach klimatycznych, modelowanie obliczeniowe, w tym symulacje związane z sieciami neuronowymi. Intensywnie rozwija się także metody matematyczne związane z teorią pola i algorytmami, a w obszarze chemii – nowe metody syntezy organicznej i katalizy.”

PAP/Urszula Kaczorowska/Wszystko co Najważniejsze