Krajobraz strachu. Jak stres i strach kształtują życie zwierząt ebook

Książkę tę dedykuję dwóm Edwardom –mojemu dziadkowi, który zaszczepił we mniemiłość do przyrody,i mojemu synowi, dzięki któremu każdego dniastaram się lepiej ją zrozumieć

Wstęp

Książka ta siedziała we mnie od kilku lat. Uwierała, kłuła, gryzła, grzała, ziębiła, zawracała w głowie, aż w końcu zdecydowała się wyjść na światło dzienne. Pisałem ją niemal w każdej wolnej chwili w sześciu krajach na trzech kontynentach. Pisałem ją w domu, w hotelach, pociągach, autobusach i samolotach. Gdy nie pisałem, zbierałem materiały, które studiowałem z zapałem, aby wybrać najlepsze przykłady do zilustrowania wybranego tematu. Książka przyniosła mi trochę powodów do stresu, ale całe szczęście mam tę zdolność, że szybko o nim zapominam. Rezultat? Sami oceńcie.

Zacznę od początku: dlaczego akurat strach i stres u ptaków? W 2012 roku dostałem szansę uczestniczenia w projekcie realizowanym przez Instytut Biologii Ssaków PAN w Białowieży. Badania miały ocenić wpływ obecności wilków i rysiów na poziom stresu oraz zmiany zachowania jeleni i saren. Dobrze, ale przecież niniejsza książka opowiada o ptakach, a nie ssakach. Spory przeskok, więc już spieszę z wyjaśnieniami – od prawie dekady pracuję w Polskim Towarzystwie Ochrony Ptaków, gdzie zajmuję się projektami czynnej ochrony ptaków i ich siedlisk oraz badaniami naukowymi. Ten ostatni problem jest według mnie bardzo ważny, gdyż stanowi podstawę planowania skutecznej ochrony. Dlatego w swojej pracy staram się zgłębiać kwestie, które pomogą odpowiedzieć na pytanie: jak można efektywniej chronić ptaki?

Dostrzegłem, że jednym z najnowszych trendów w świecie naukowym są badania nad „krajobrazem strachu”. Chodzi w nich o to, aby zrozumieć, jak zwierzęta stojące na szczycie piramidy pokarmowej kształtują życie tych znajdujących się poniżej. I nie mam tu na myśli faktu, że te z góry zjadają te z dołu. To truizm, który znają już przedszkolaki. Ostatnie odkrycia pokazały, że istnieje coś bardziej subtelnego – złożony mechanizm, czasami ledwie dostrzegalny, który ma ogromną siłę mogącą kształtować całe ekosystemy. Tą siłą jest strach. Strach przed utratą życia. Strach przed byciem pożartym. Strach przed drapieżnikami. Uznałem, że wiedzę na ten temat można wykorzystywać na co dzień w ochronie przyrody. Jak? O tym opowiem w dziesiątym rozdziale.

W 2018 roku w trakcie Międzynarodowego Kongresu Ornitologicznego w Vancouver uczestniczyłem w panelu dotyczącym krajobrazu strachu. I wtedy dotarło do mnie, że to jest to! To jest temat, który chciałbym opisać i przedstawić szerzej. To zagadnienie, które pozwoli ludziom lepiej zrozumieć funkcjonowanie otaczającego ich świata. Dzięki temu zagadkowe dotąd zachowania ptaków staną się bardziej zrozumiałe, a to pozwoli nam lepiej je chronić. Ten ostatni aspekt jest w moim mniemaniu decydujący dla zachowania różnorodności biologicznej naszej planety. W czasie kongresu z wypiekami na twarzy robiłem notatki, fotografowałem slajdy, zapisywałem myśli i uwagi. Tak narodził się zarys książki. Potem zacząłem gromadzić literaturę, rozpracowywałem hermetyczny naukowy język oraz zawiłości metodyczne, analizowałem wyniki i dyskusje, rozmawiałem z naukowcami, zgłębiałem temat i voilà... tak powstała niniejsza książka.

Strach i stres to nierozłączna para, która towarzyszy wszystkim organizmom od początku istnienia życia na Ziemi. Dawniej stres pełnił funkcję adaptacyjną, a więc pozwalał organizmom lepiej przystosowywać się do zmiennych warunków środowiska. Niektórzy badacze twierdzą, że w naturze, z wyjątkiem przypadku ludzi i innych naczelnych, nie mieliśmy dotychczas do czynienia z ciągłym albo, jak to określają, chronicznym stresem. W dzisiejszych czasach, gdy zmiany zachodzą niezwykle gwałtownie – co jest spowodowane głównie działalnością człowieka – pojawiają się pierwsze doniesienia, że symptomy stresu możemy dostrzec także u innych zwierząt.

Naukowcy zakładają, że strach jest jedną z najbardziej pierwotnych emocji, jakie zostały ukształtowane na drodze ewolucji, choć nie każdy z nich akceptuje taki scenariusz. Będę o tym pisał w drugim rozdziale, dlatego wybaczcie, ale na razie nie zdradzę nic więcej. Sama świadomość stałej obecności drapieżników na terytorium wpływa na obniżony sukces lęgowy ptaków, czyli liczbę młodych, którym uda się bezpiecznie opuścić gniazdo. Wystarczy, że pisklęta słyszą drapieżniki stale odzywające się w pobliżu ich gniazda, by miały mniejsze szanse na przeżycie i wejście w wiek, kiedy same będą mogły przystąpić do lęgów. Szczegółowo opisuję te kwestie w czwartym rozdziale, który jest poświęcony wpływowi stresu na rozmnażanie się ptaków.

Głód rządzi światem. Nic dziwnego, że brak pokarmu jest głównym powodem stresu. Czasami jednak jedząc, można stać się posiłkiem kogoś większego – to problem, z jakim codziennie musi się borykać większość ptaków. Czy można trzymać linię ze strachu, a właściwie po to, aby sprawniej uciekać przed drapieżnikiem? Tak postępują wróble, co może przyczyniać się do ich śmierci z wychłodzenia w okresie zimowym. Jakie są mechanizmy związane ze strachem, a polegające na unikaniu drapieżników w czasie żerowania, jak niedobór pokarmu stresuje ptaki i jak to wpływa na całe ich życie – wyjaśniam w piątym rozdziale.

Środowisko życia może być powodem ogromnego stresu, czego często doświadczamy sami. Nie inaczej jest w przypadku ptaków. Hałas, światło, zanieczyszczenia – to wszechobecne w miastach stresory, które nie pozostają bez wpływu na ich życie. Najczęściej wpływ ten polega na jego skracaniu. Wycinka drzew w lasach zaburza ciągłość środowiska i zmniejsza liczbę pni drzew, które można penetrować w poszukiwaniu pokarmu. Istnieje jednak na Ziemi miejsce, w którym stres wydaje się ptakom obcy. To jednocześnie najsuchsze środowisko na naszej planecie. Dowiecie się o tym z szóstego rozdziału.

Ptaki wymieniają pomiędzy sobą wiele ważnych informacji. Nie dotyczą one tylko znalezienia partnera czy źródła pokarmu – ptaki potrafią także przekazywać sobie istotne wskazówki na temat drapieżników. Transfer wiedzy dokonuje się nie tylko wśród najbliższych sąsiadów, ale również z pokolenia na pokolenie. Mechanizm tego działania opisuję bardziej szczegółowo w pierwszym rozdziale. Duża liczba gatunków ma zestaw specyficznych zawołań, głosów alarmowych pozwalających odróżnić poszczególne drapieżniki i dostosowywać swoje zachowanie do powodowanego przez nie zagrożenia. Za pomocą głosu ptaki informują się nawzajem o tym, czy zagrożenie jest na niebie czy na ziemi, i jaka jest wielkość jego ciała. Więcej na ten temat przeczytacie w ósmym rozdziale.

Nie każdy osobnik reaguje na strach i stres tak samo. Zmienia się to w ciągu całego życia. Z wiekiem coraz lepiej radzimy sobie ze stresem, co można zaobserwować również u ptaków. Wpływ ma na to również płeć. Nie od dziś wiadomo, że kobiety lepiej znoszą stres. Łączy się to z tym, że z biologicznego punktu widzenia są obciążone opieką nad potomstwem. U ptaków jednak różnie z tym bywa – a to dlatego, że opieka nad młodymi nie zawsze rozkłada się w taki sam sposób jak u człowieka.

Czy inteligencja może pomagać w radzeniu sobie ze stresem? Oczywiście. Oznacza to, że ptaki o stosunkowo dużych mózgach w porównaniu z resztą swojego ciała lepiej radzą sobie w sytuacjach zagrożenia. Zamiast bazować jedynie na hormonach i wyuczonych reakcjach, są w stanie odwoływać się do zdolności poznawczych i doświadczenia zdobytego w trakcie swojego życia. Więcej na ten temat dowiecie się z siódmego rozdziału.

Jeśli o wpływie człowieka na środowisko mowa, nie sposób pominąć faktu, że zwierzęta, w tym ptaki, muszą na co dzień mierzyć się z coraz większą liczbą nowych elementów. Otaczają je światła, pojawiają się śmieci, nowe rodzaje pokarmu, drony. Jedne radzą sobie z tym lepiej, inne gorzej. Dla niektórych wrodzona neofobia, czyli strach przed nowymi przedmiotami – a w szczególności nieznanym pokarmem – okazuje się kluczem do sukcesu w podboju naszych miast. Pisząc ten fragment, siedzę nad brzegiem Bałtyku w Estonii. Jest piękny słoneczny dzień, wokół mienią się przebarwione na żółto liście brzóz. Na październikowym niebie niewiele się dzieje, nie widzę nic poza kilkoma przelatującymi wysoko nurami. Prawdopodobnie czarnoszyje, ale z tej odległości trudno stwierdzić na pewno. Przede mną na ekranie komputera wyświetlają się trasy przelotu ptaków, które śledzi radar. Badamy, jakie reakcje ptaków wywołują wiatraki ustawione na wybrzeżu. Mewy, drobne wróblaki i bieliki nic sobie z nich nie robią. Ten brak lęku czasami kończy się dla nich śmiercią – zostają poturbowane albo wręcz przecięte łopatami rotora. Ale gatunki takie jak gęsi czy nury z wielką rezerwą traktują nowe elementy krajobrazu. Szczególnie nury unikają bliskości farmy wiatrowej. Właśnie obserwuję ślad pozostawiony przez jednego z nich na monitorze komputera. Przemieszcza się daleko od brzegu, leci nad otwartym morzem w odległości ponad trzech kilometrów ode mnie. Przez lornetkę ledwie go widzę na tle błękitnego nieba. Ta sytuacja powtarza się za każdym razem – nury nie zbliżają się do wiatraków. Czyżby odczuwały strach przed tymi obiektami? O przypadkach neofobii wśród ptaków piszę w dziewiątym rozdziale.

Większość ptaków w ciągu roku zmienia środowisko, odbywając sezonowe wędrówki. Jak się okazuje, to kolejny aspekt ich życia, który wiąże się ze stresem. To właśnie stres stanowi czynnik wpływający na rozpoczęcie wędrówki i stoi za rekordowymi osiągnięciami szlamników, rycyków, biegusów rdzawych czy dubeltów w długości i czasie nieprzerwanego lotu. Jak to się dzieje – dowiecie się z jedenastego rozdziału.

Przy pisaniu tej książki starałem się czerpać wiedzę z najnowszych publikacji naukowych, których podczas gromadzenia danych przeczytałem ponad tysiąc. Wiele z nich to jeszcze „ciepłe bułeczki”, gdyż ukazały się w ciągu ostatnich dwóch–trzech lat. Jeśli zajrzycie do przypisów, znajdziecie tam tytuły czasopism naukowych: „Science”, „Nature”, „The Lancet”, „Cell” czy „Proceedings of the National Academy of Sciences of USA”. Uznałem, że odwoływanie się do aktualnych badań jest niezbędne, by lepiej opisać fascynujące zjawiska, jakimi są strach i stres w życiu ptaków. Na podstawie cytowanych tekstów starałem się przedstawić czytelnikom nowe pojęcie, które znalazło się w tytule tej książki – krajobraz strachu. Zapraszam do lektury.

Virtsu, Estonia, 12 października 2019

1 Anatomia strachu

czyli czym są strach i stres

„Każdy strach ma kilka pięter”

Wiesław Myśliwski, Traktat o łuskaniu fasoli

Droga strachu

Strach ma wielkie oczy – i choć to przysłowie oznacza, że zazwyczaj wyolbrzymiamy grożące nam niebezpieczeństwo, to w jego dosłownym znaczeniu kryje się ziarno prawdy. Kiedy się boimy, nasze źrenice ulegają rozszerzeniu. Jest to istotne podczas procesu uczenia się nowych bodźców[1], poszerzania pola widzenia (głównie peryferyjnego), a także pełni funkcję sygnału ostrzegającego innych członków grupy – dostrzeżenie tego u pobratymca wywołuje alarm w naszym mózgu. Ale to nie jedyna reakcja, jaka pojawia się w zetknięciu z potencjalnym niebezpieczeństwem. Odczuwając strach, doświadczamy całej kaskady procesów natury fizjologicznej i behawioralnej.

Proces rozpoczyna się w centrum mózgu, a dokładnie w niewielkim organie, który ze względu na swój kształt został nazwany ciałem migdałowatym. W odpowiedzi na zagrożenie aktywuje on układ autonomiczny, który wywołuje reakcje odbywające się bez naszej wiedzy i woli. Pierwszą rzeczą, którą robi, jest uwolnienie hormonów stresu takich jak kortyzol, noradrenalina i adrenalina; one wprowadzają organizm w stan najwyżej gotowości. Na skórze pojawia się tak zwana gęsia skórka, dochodzi do przyspieszenia oddechu i pracy serca, zahamowania wydzielania śliny oraz wzrostu stężenia glukozy we krwi. Trawienie zostaje wstrzymane, usta wykrzywiają się w grymasie, brwi unoszą, oskrzela rozszerzają, a zwieracz kurczy. Skrzydełka nosa rozszerzają się, co wraz z przyspieszonym oddechem sprawia, że zwiększa się przepływ powietrza – wszystko po to, by lepiej chłonąć zapachy[2]. Może się to przydać do dokładniejszej oceny kryzysowej sytuacji. Ciało ulega zesztywnieniu i napięciu w oczekiwaniu na zagrożenie – osiąga fizjologiczny stan „uciekaj albo walcz”.

Kiedy ciało zalewa strach, kora mózgowa, czyli centrum racjonalnego rozumowania i osądu, chwilowo traci kontrolę nad podejmowaniem decyzji, wskutek czego umiejętność myślenia i logicznego wnioskowania zostaje gwałtowanie ograniczona. Wielu ludzi w takich momentach doświadcza różnych odczuć – na przykład spowolnienia czasu czy wrażenia, że śnią – czyli tak zwanych zjawisk dysocjacyjnych. W końcu nad czym tu się zastanawiać, gdy ktoś chce cię pożreć lub zranić? Trzeba brać nogi za pas i uciekać gdzie pieprz rośnie! Ci, którzy w takich momentach za dużo myśleli, dawno skończyli w żołądkach tygrysów szablastozębnych. Dlatego w momencie zagrożenia stajemy się bezmyślnymi robotami. Od milionów lat ewolucja promowała zachowania, które wykluczały analizę sytuacji. Ta strategia okazywała się skuteczna i nadal działa, choć dziś niekoniecznie wykorzystujemy ją do uniknięcia stratowania przez mamuta.

Taką drogę aktywacji strachu, przebiegającą bez udziału naszej jaźni, nazywamy podkorową lub niską. Stanowi ona bardzo pierwotny mechanizm obronny uruchamiający natychmiastową reakcję na zagrożenie. Dopiero po pewnym czasie dochodzi do nas głos rozsądku i pojawia się próba analizowania sytuacji kryzysowej. Nie każda aktywacja strachu jest związana z zagrożeniem mogącym powodować realne szkody – w wielu przypadkach pozornym niebezpieczeństwem będzie przesuwający się po chodniku cień, drgająca na wietrze gałąź, przelatujący nisko nad głową nietoperz lub zrywający się z zarośli ptak, a w mieście klakson samochodu lub wystrzał z rury wydechowej. Nasz organizm nie może sobie jednak pozwolić na pomyłkę. Lepiej przestraszyć się dziesięć razy czegoś niegroźnego i stale być przygotowanym na uniknięcie potencjalnego niebezpieczeństwa niż raz dać się podejść i stracić zdrowie lub życie.

Późniejszą drogę aktywowania strachu nazywany korową lub wysoką, a to dlatego, że polega ona na analitycznej ocenie rzeczywistego stanu zagrożenia, konsekwencji oraz słuszności reakcji i podjętych działań. To wówczas pojawiają się przemyślenia – dlaczego wybraliśmy tę drogę ucieczki, a nie inną, która przecież z perspektywy czasu wydaje się lepsza? Jak to się stało, że zaatakowaliśmy w obronie własnej, skoro brzydzimy się przemocą? Skąd pomysł na kryjówkę, z której wystają nam nogi i czubek głowy? Albo dlaczego w obliczu niebezpieczeństwa nie byliśmy w stanie się poruszyć?

Może się wydawać, że zastyganie w bezruchu to ślepa uliczka ewolucji, gdyż sprowadza śmiertelne zagrożenie na organizm. Otóż nic bardziej błędnego. „Zamrożenie” ze strachu (ang. freezing) ma głębokie uzasadnienie praktyczne i jak się okazuje, jest ważną składową reakcji alarmowej, wcześniej opisywanej jako duet „uciekaj albo walcz”, a obecnie przedstawianej częściej jako obronny tercet: „zastyganie, walka, ucieczka”[3]. Znieruchomienie ciała może okazać się niezwykle pomocne w przypadku, gdy jako pierwsi spostrzeżemy przechodzącego obok drapieżnika. Istnieje szansa, że jeszcze nas nie zauważył i w ogóle nie zobaczy, jeśli nie będziemy się ruszać. Takie zachowanie ma sens także wtedy, gdy zastanowimy się, jak daleko jest do potencjalnej kryjówki – kiedy znajdziemy się w dużej odległości od schronienia, a drapieżnik jest sprinterem, prędzej zastygniemy ze strachu. Znajdując się bliżej kryjówki, będziemy bardziej skłonni do niej umknąć, ale najpierw i tak na chwilę zastygniemy w bezruchu.

Polscy badacze z Instytutu Psychiatrii i Neurologii w Warszawie wykazali, że znieruchomienie na skutek strachu jest regulowane w dużej mierze przez uwalnianie hormonu stresu (kortykosteronu) do osocza krwi. Na przykładzie szczurów udowodnili, że jeżeli odbywa się to w długich odstępach czasu, hormon ten wpływa na większą mobilność organizmu, a więc szybszą ucieczkę, oraz pomaga w utrzymaniu homeostazy, czyli stałych parametrów środowiska wewnątrz ciała, takich jak temperatura, ciśnienie krwi, pH czy stężenie związków chemicznych. W przypadku częstego uwalniania kortykosteronu, czyli stale powtarzających się stresujących sytuacji, a zatem stanu zwanego chronicznym stresem, zaczynają pojawiać się zaburzenia lękowe, spadek aktywności ruchowej oraz częstsze i dłuższe okresy występowanie reakcji „zamrożenia”[4]. To zaś może zwiększać prawdopodobieństwo zostania upolowanym.

Szkielet strachu

Czy szkielet może uczestniczyć w reakcji na strach? Gdy w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku grupa amerykańskich naukowców opisała nowy rodzaj białka występującego w kościach kurczaków, który nazwano osteokalcyną[5], nikt nie podejrzewał, że przyczyni się to do lepszego zrozumienia reakcji „uciekaj albo walcz”. Główną rolą tego białka jest uczestniczenie w procesie formowania kości i zębów. Ostatnie badania pokazały, że jego funkcja w organizmie jest znacznie bardziej złożona, aniżeli pierwotnie podejrzewano[6]. Osteokalcyna działa również jak hormon, który kontroluje poziom cukru we krwi oraz spalanie tłuszczu, wpływa na rozwój mózgu u płodu, zapobiega lękowi i depresji oraz sprzyja uczeniu się i zapamiętywaniu, ponadto zwiększa sprawność fizyczną i może ją przywracać w późniejszym wieku. Odgrywa jeszcze jedną ważną rolę – głównego aktora w sztuce pod tytułem „uciekaj albo walcz”.

Okazuje się, że to nie najwięksi celebryci, czyli adrenalina i kortyzol (w przypadku ludzi, a kortykosteron u zwierząt), ale wschodząca gwiazda – osteokalcyna – wprowadza organizm w stan pobudzenia do działania. Nawet jeżeli usunęlibyśmy człowiekowi, psu lub myszy nadnercza – organy, które wydzielają wspomniane hormony – byliby oni dalej zdolni do prawidłowej reakcji na zagrożenie. Jeżeli zaś wstrzyknęlibyśmy im czystą osteokalcynę w momencie, kiedy są całkowicie zrelaksowani, zaczęliby się zachowywać, jakby właśnie stanęli twarzą w twarz ze śmiertelnym zagrożeniem. Taki eksperyment przeprowadziła grupa naukowców pod okiem genetyka Gerarda Karsenty’ego z Uniwersytetu Columbia[7] – oczywiście w czasie swoich badań obserwowali myszy, a nie ludzi. Pozwoliło im to jednak sformułować śmiałą hipotezę zakładającą, że szkielet kręgowców ewoluował częściowo po to, aby unikać niebezpieczeństwa[8]. Powstał nie tylko w celu utrzymywania ciała na lądzie, ale również po to, by stworzyć magazyn specjalnego akceleratora ruchu na wypadek ucieczki przed zagrożeniem.

Ciekawe, ile jeszcze dowiemy się na temat mechanizmów odpowiedzialnych za reakcje zwierząt na strach i stres. Ten przykład w wyraźny sposób pokazuje coś bardzo ważnego: w dzisiejszych czasach wiedza szkolna i akademicka może szybko ulec dewaluacji. Dlatego warto na bieżąco śledzić doniesienia ze świata nauki. Może się okazać, że pozornie niemające nic wspólnego ze stresem kości odgrywają niezwykle interesującą rolę podczas reakcji na zagrożenie. Tym samym decydują one o naszym przetrwaniu – to one niosą nasze nogi w panicznym biegu przed siebie. Dosłownie i w przenośni.

Korzenie strachu

Strach pozwala unikać realnych niebezpieczeństw, ale duża część pierwotnych lęków pozostała głęboko w nas – można by rzec, że są zapisane w kościach – mimo że w dzisiejszym świecie wiele osób nie ma już do czynienia ze źródłami zagrożenia. Całkiem niedawno udowodnił to zespół naukowców związanych z Instytutem Maxa Plancka, Uniwersytetem Wiedeńskim oraz Uniwersytetem w Uppsali. Badacze pokazali czterdziestu ośmiu półrocznym maluchom obrazki pająków i węży oraz obiekty neutralne: kwiaty i ryby. W czasie badań, kiedy dzieci obserwowały obrazki tych pierwszych, ich źrenice ulegały wyraźnemu rozszerzeniu[9].

Okazuje się, że nasz umysł jest doskonale przystosowany do niezwykle szybkiego identyfikowania i rozpoznawania kształtu tych zwierząt i ich oceny jako potencjalnego zagrożenia. Umiejętności te ewoluowały prawdopodobnie jeszcze w Afryce, zanim pierwsi ludzie opuścili ten kontynent[10]. Co ciekawe, podczas innych badań pokazywano dzieciom zdjęcia nosorożców, niedźwiedzi i innych niebezpiecznych zwierząt, nie wywoływały one jednak podobnych reakcji jak węże i pająki. Fenomen ten wyjaśnia główna autorka badań, Stefanie Hoehl:

Zakładamy, że powodem tej konkretnej reakcji na widok pająków i węży jest współistnienie tych potencjalnie niebezpiecznych zwierząt z ludźmi i ich przodkami przez 40 do 60 milionów lat – a zatem znacznie dłużej niż w przypadku dzisiejszych niebezpiecznych ssaków. Reakcja wywołana przez grupy zwierząt, które przerażają od urodzenia, mogła zostać utrwalona w mózgu przez ewolucyjnie długi czas.[11]

Ofidiofobia (lęk przed wężami) i arachnofobia (lęk przed pająkami) są wdrukowane w nasze geny. Pająków panicznie boi się od 3,5 do 6 procent Europejczyków. Mam to szczęście, że nie należę do tej grupy.

Jak dowodzą ostatnio opublikowane badania przeprowadzone na niewielkim torbaczu z Australii, wielkouchu króliczym (Macrotis lagotis), zwierzęta te potrafiły rozpoznawać zapach odchodów swojego naturalnego wroga, dingo (Canis dingo), mimo że od pokoleń nie miały z nim do czynienia. To tak, jakby duch dawno wymarłego wroga ciągle wzbudzał lęk w swoich ofiarach. Właśnie w ten metaforyczny sposób zjawisko tłumaczy hipoteza „duchów drapieżców” (ang. the ghosts of predators past). Badacze twierdzą, że „pamięć” o danym drapieżniku, jego obrazie, zapachu czy zachowaniu jest tym trwalsza, im dłużej ofiara i drapieżnik koegzystowały w przeszłości[12]. W przypadku wielkouchów i dingo było to około trzech tysięcy lat, czyli od momentu, kiedy pierwsi osadnicy zawitali do Australii – a wraz z nimi potomkowie dzisiejszych dingo. Czy ta informacja jest zatem zapisana w genach?

Podobnych argumentów na potwierdzenie tej teorii dostarczają dwa gatunki lemurów z Madagaskaru: sifaka biała (Propithecus verreauxi) i lemur katta (Lemur catta). Zwierzęta te na widok sylwetek trzech największych aktualnie występujących na tej wyspie ptaków drapieżnych – kani czarnej (Milvus migrans parasitus), owadożera madagaskarskiego (Polyboroides radiatus) i myszołowa madagaskarskiego (Buteo brachypterus) – wydają odgłosy alarmowe i wszystkie bez wyjątku rzucają się do ucieczki. Nie byłoby w tym nic dziwnego, gdyby nie fakt, że nie są one w stanie zagrozić dorosłym lemurom, a tylko sporadycznie polują na ich młode, co udokumentowano zaledwie kilka razy. Wobec tego dlaczego ssaki te zachowują się w tak, wydawałoby się, nieracjonalny sposób? Przecież z ewolucyjnego punktu widzenia ich reakcja wydaje się pozbawiona sensu. Nie dość, że niepotrzebnie tracą energię na ucieczkę, to jeszcze porzucają inne ważne zajęcia, na przykład żerowanie.

Rozwiązaniem zagadki są odkryte na Madagaskarze w 1995 roku szczątki dużego orła z rodzaju Aquila. Jest to ten sam rodzaj, do którego należą gnieżdżące się w Bieszczadach i Tatrach orły przednie (Aquila chrysaetos), które bez większego problemu radzą sobie z młodymi kozicami, a przyuczone przez człowieka – nawet z wilkami. Poza tym na Madagaskarze żył dawniej jeszcze jeden ptak drapieżny specjalizujący się w polowaniach na lemury – wojownik madagaskarski (Stephanoaetus mahery). Niestety od około pięciuset lat jest uznawany za gatunek wymarły. Najprawdopodobniej lemury „pamiętają” swoich dawnych wrogów, mimo że ci już dawno zniknęli z powierzchni Ziemi. Choć od ich ostatniego spotkania oko w oko minęło kilka wieków, duch tych drapieżców jest ciągle żywy wśród niewielkich naczelnych zamieszkujących wyspę[13]. Czyżby znowu za transfer tej wiedzy odpowiadały geny? Wszystko wskazuje na to, że tak. Wraz ze zniknięciem drapieżnika nie kończy się strach przed nim. Białka budujące podwójną helisę DNA nie pozwalają łatwo o nim zapomnieć. Z pokolenia na pokolenie – i tak przez setki, a nawet tysiące lat.

Czy strach przed drapieżnikami jest zapisany w DNA ptaków? Potwierdza to jedna z najpoważniejszych hipotez wyjaśniających, dlaczego zwierzęta pamiętają wymarłe setki, a nawet tysiące lat temu drapieżniki (ang. multipredator hypothesis). Sugeruje ona udział genów i plejotropii w procesie transferu wiedzy[14]. Na czym polega to zjawisko? Jeden gen, czyli podstawowa jednostka dziedziczenia, odpowiada za więcej niż jedną cechę fenotypową danego organizmu (zewnętrzną lub wewnętrzną). Wyobraźmy sobie, że nagle znika krogulec, ptak drapieżny, który chętnie poluje na dymówki – dobrze nam znane, zasiedlające stajnie i obory, ceglastogardłe jaskółki o widlastych ogonach. Załóżmy, że strach przed wskazanym drapieżcą jest warunkowany przez ten sam gen, który wpływa na długość ogona, stanowiącą niezwykle ważną cechę przy wyborze partnera przez samicę tego gatunku. Samice dymówek dalej będą wykorzystywały tę cechę w ocenie samców jako potencjalnych ojców swoich dzieci, utrwalając ją w kolejnych pokoleniach. Wraz z nią będzie przenikać lęk przed krogulcem, mimo że drapieżnik wyginął wiele generacji wcześniej. Pamięć o nim, zapisana w białkach DNA i sprzężona z inną cechą, będzie trwać i czekać na czas, kiedy ponownie da o sobie znać.

Myślę, że każdy ptak ma przynajmniej jednego antagonistę zakodowanego w DNA. W przypadku niewielkich ptaków śpiewających zamieszkujących Europę Środkową w genach mogłyby być zapisane informacje o sylwetkach krogulca i sokoła wędrownego albo głosie sóweczki, czyli gatunków, których dieta składa się niemal wyłącznie z ptaków.

Pewnych dowodów na genetyczne uwarunkowanie strachu przed drapieżnikami dostarczają młode bogatki (Parus major) z Japonii. Mając siedemnaście dni – na dzień przed osiągnięciem wieku, w którym zazwyczaj opuszczają gniazda – zaczynają one odmiennie reagować na zawołania rodziców. Przykucają w dziupli na odgłos alarmowy zapisywany w transkrypcji literowej jako „jar”, wskazujący na zbliżanie się wrony wielkodziobej (Corvus macrorhynchos), lub wyskakują z niej na odgłos „chicka”, czyli dźwięku informującego o ataku węża – połoza japońskiego (Elaphe climacophora)[15]. Dlaczego? W przypadku wrony, która ze względu na rozmiary ciała ma problemy z dostaniem się do dziupli, skuteczną strategią jest się nie wychylać. Wąż z łatwością wpełźnie do gniazda, więc w tym wypadku lepiej będzie jak najszybciej je opuścić. Kuzynki bogatek, pochodzące z Ameryki Północnej sikory jasnoskrzydłe (Poecile atricapillus), gdy mają około dwunastu dni, czyli na kilka dni przed wylotem z gniazda, w odpowiedzi na potencjalne niebezpieczeństwo zaczynają syczeć, imitując w ten sposób odgłosy węża lub łasicy[16]. Gdyby odgłos ten sprowadził drapieżnika, zamiast go odstraszyć, etap rozwoju, na którym znajdują się młode (są niemal w pełni rozwinięte), w ostateczności umożliwiłby im ewakuację z gniazda.

Nauka strachu

Skąd pisklęta wiedzą, jak reagować na zawołania oznaczające pojawienie się poszczególnych drapieżników? Informacja może być zapisana w genach, istnieje jednak alternatywne wyjaśnienie tego zjawiska – młode uczą się języka od swoich rodziców. Ptaki „rozmawiają” ze swoimi dziećmi, nawet gdy te są jeszcze w jajach. Samice australijskich zeberek timorskich (Taeniopygia guttata) – które można uznać za ptasi odpowiednik białych szczurów, gdyż są często wykorzystywane podczas badań w warunkach laboratoryjnych – zaczynają się odzywać specyficznym głosem, gdy temperatura otoczenia przekroczy dwadzieścia sześć stopni Celsjusza. Po co? Aby poinformować swoje młode o tym, że powinny wykluć się mniejsze! Brzmi niewiarygodnie, ale to prawda. Zachowanie to mogłoby się wydawać pozbawione sensu, bo mniejsze osobniki o niższej masie ciała cechują się zazwyczaj gorszą kondycją i dostosowaniem (ang. fitness[1*]). Mimo to samiczki, do których matki „przemawiały”, kiedy te znajdowały się jeszcze w jajach, miały więcej młodych, po raz pierwszy przystępując do lęgów.

Co dawało im mniejsze ciało? Więcej możliwości w przyszłym życiu, gdyż mogły się osiedlać i gnieździć w gorętszych miejscach. Tłumaczy to reguła Bergmanna mówiąca o tym, że zwierzęta stałocieplne tego samego gatunku są tym większe, im chłodniejszy jest klimat, zaś im cieplej, tym są mniejsze. W gorących warunkach mniejsze ciało to lepsza termoregulacja i mniejsze parowanie wody – niezwykle istotne kwestie w gorącym środowisku.

Mniejsze rozmiary ciała i masa pozwalały samiczkom zeberek wybierać w kolejnych latach cieplejsze budki do gniazdowania, gdyż lepiej znosiły panujące w nich warunki[17]. Okazuje się zatem, że powiedzenie „czym skorupka za młodu nasiąknie, tym na starość trąci” jest znacznie bliższe prawdy, niż się nam wydawało. Autorki tych rewolucyjnych badań, Mylene Mariette i Katherine Buchanan z australijskiego Deakin University, sugerują, że zjawisko to może w najbliższej przyszłości pozwolić takim osobnikom lepiej adaptować się do warunków świata, w którym będą panować upały (I o to chodzi z tym całym „fitnessem”). A jak wiemy, ten czas właśnie nastał – antropocen wszedł w fazę wielkiego przyspieszenia[18]. Już wkrótce możemy spodziewać się prawdziwego piekła na Ziemi – przetrwają tylko najlepiej dostosowani. Będą do nich należeć mniejsze zeberki.

Nie do końca wiadomo, jaki mechanizm stoi za wokalnymi reakcjami młodych japońskich bogatek i amerykańskich sikor jasnoskrzydłych: czy jest to informacja zapisana w genach, czy może wiedza przekazywana przez rodziców w trakcie inkubacji i opieki w gnieździe? To pytanie pozostaje na razie bez odpowiedzi. Faktem jednak jest, że nauka strachu przybiera wiele form i kształtów – czasami bazuje na wiedzy zapisywanej w genach, w innym przypadku jest przekazywana przez rodziców – ale ostatecznie prowadzi do jednego celu: lepszego dostosowania się do stale zmieniającego się świata.

Na razie wszystko wskazuje na to, że żywe organizmy jako potencjalne ofiary w większości przypadków muszą uczyć się rozpoznawać i bać się „swoich” drapieżników. Pod wpływem ich długoletniego braku przestają traktować je jako realne zagrożenie, nie potrafią rozpoznawać pozostawianych przez nie sygnałów ani w odpowiedni sposób modyfikować swojego zachowania, co pozwoliłoby im uniknąć pożarcia.

To jedno z zagadnień, którymi zajmowałem się wspólnie z naukowcami z Instytutu Biologii Ssaków Polskiej Akademii Nauk (IBS PAN) w Białowieży. W ramach naszych badań udowodniliśmy, że jelenie w miejscach, gdzie od wielu dekad brak było ich naturalnych wrogów (badany obszar to Bory Stobrawskie i Lasy Lublinieckie na południu Polski) – wilków – nie zwiększają swojej czujności w przypadku przebywania w bezpośredniej bliskości ich świeżych odchodów. Udowodniliśmy tym samym, że wiedza na temat wilków nie mogła być zapisana w genach jeleni (odrzuciliśmy teorię duchów drapieżców), gdyż nie reagowały one na wilki w taki sposób jak jelenie będące pod stałą presją drapieżnictwa (w Puszczy Białowieskiej i Puszczy Augustowskiej). Musiały dopiero nauczyć się, jak rozpoznawać wroga i odpowiednio na niego reagować.

Zjawisko to jest nazywane warunkowaniem strachem. Występuje powszechnie w naturze, także u ludzi. Drogą ewolucji nie da się wyjaśnić naszego lęku pojawiającego się na widok igieł, noży czy broni palnej, bo pojawiły się one stosunkowo niedawno w ludzkiej historii życia na Ziemi. Dlaczego zatem kiedy je widzimy, rozpoznajemy je bezbłędnie i wzbudzają w nas niepokój? Prawidłowość ta dotyczy tylko starszych dzieci i dorosłych, a nie najmłodszych – jak pamiętamy, reagują one awersją wyłącznie na pająki i węże. Takie zachowanie można jednak wytłumaczyć warunkowaniem strachem, czyli uczeniem się o niebezpieczeństwach.

Zjawisko to jest tak silne, że człowiek może zostać uwarunkowany na dowolny przedmiot. Udowodniono to w nieludzkim eksperymencie przeprowadzonym na jedenastomiesięcznym chłopcu, znanym jako Mały Albert (ang. Little Albert), w latach dwudziestych ubiegłego wieku w Stanach Zjednoczonych. Te pseudobadania wykazały, że można uwarunkować człowieka, aby bał się niemal wszystkiego, w tym miękkich, pluszowych, białych rzeczy, zazwyczaj kojarzących się z pozytywnymi doznaniami[19]. Dlaczego dziś nazywam ten eksperyment pseudobadaniami? Po powtórnym przeanalizowaniu wyników, w tym nagrań, zarzucono naukowcom wiele, nie tylko etycznych, ale także metodycznych błędów – między innymi fakt, że chłopiec nie był zdrowym dzieckiem, ale cierpiał na wodogłowie, co ostatecznie doprowadziło do jego przedwczesnej śmierci.

Nie każde zagrożenie wzbudza strach i lęk – nawet gdy jest śmiertelne w skutkach. Dobrym przykładem wydaje się słynny dront dodo (Raphus cucullatus), enigmatyczny ptak nielot, który został wytrzebiony przez ludzi, zanim zdał sobie sprawę, że te dwunożne stworzenia stanowią zabójcze niebezpieczeństwo – choć istnieje podejrzenie, że nie do końca tak było. Może na skutek braku wcześniejszego kontaktu z człowiekiem, zupełnie nowym drapieżnikiem, dodo nie wiedział, jak unikać tego rodzaju zagrożenia. Nigdy dotąd nie miał do czynienia z czymś choćby odrobinę podobnym. Nie oznacza to jednak, że nie bał się ludzi. Brak reakcji wcale nie musiał wiązać się z domniemaną głupotą i brakiem lęku; to skuteczność ludzi w eksterminacji tego gatunku okazała się niezwykle efektywna. Znacznie efektywniejsza niż nauka dodo na temat nowego zagrożenia i ich zdolność odpowiedniej reakcji. Całości dopełniła niewielka, izolowana populacja skupiona na Mauritiusie – wyspie położonej na Oceanie Indyjskim. Opublikowane pod koniec 2019 roku badania sugerują, że właśnie to sprawiło, że gatunek ten prędzej czy później i tak był skazany na wymarcie w wyniku działania czynników losowych. Po prostu miał pecha – znalazł się w nieodpowiednim miejscu w nieodpowiednim czasie[20].

Niedawne doniesienia naukowców z Uniwersytetu Rzeszowskiego pokazują, że kapturki (Sylvia atricapilla) również nie potrafią rozpoznawać nowego zagrożenia – w tym przypadku dla swoich lęgów – ani odpowiednio na nie reagować. Chodzi o pochodzącego z Półwyspu Iberyjskiego inwazyjnego ślinika luzytańskiego (Arion lusitanicus), który w ostatnich latach szybko rozprzestrzenia się po całej Europie. Kapturki nie reagują negatywnie na jego obecność, nawet w momencie, kiedy ślimak wchodzi do gniazda i zjada ich jaja lub pisklęta. Mało tego – badania przeprowadzone z użyciem specjalnych mikrokamer uchwyciły sytuację, kiedy dorosłe ptaki ogrzewały pisklęta w chwili, gdy były one zjadane przez ślimaka[21]. Ta sytuacja w wyraźny sposób pokazuje, że kapturki będą musiały nauczyć się rozpoznawać to zagrożenie i odpowiednio na nie reagować – i to jak najszybciej, bo ślimak zasiedlił już powierzchnię całej Polski. W wielu miejscach nie sposób przejść tak, aby na niego nie nastąpić, szczególnie w wilgotny ciepły wieczór. Czy kapturki czeka los podobny do dronta dodo? Mimo że populacja ślimaka luzytańskiego bardzo szybko się rozwija, wątpię, aby okazał się równie skuteczny w eksterminacji jak człowiek. Czas i wzrastająca liczba innych zagrożeń działają jednak na niekorzyść kapturek.

W przypadku dużych ssaków kopytnych udowodniono, że gdy wiedza o niebezpieczeństwie nie jest zapisana w genach, aby nauczyć się rozpoznawać nowego – a właściwie dawnego, ale wytępionego, więc zapomnianego – drapieżnika, wystarczy jedno pokolenie (dlatego wilki nie są w stanie doprowadzić do zagłady wszystkich jeleni czy saren na rekolonizowanych obszarach). Najszybciej wiedzę taką zdobywają matki, które utraciły swoje młode na skutek drapieżnictwa. Samice łosi (Alces alces), którym wilki zabiły potomstwo, reagowały wzmożoną czujnością na odgłosy ich wycia. Przerwane żerowanie kontynuowały dopiero po ponad sześciu minutach uważnego nasłuchiwania i obserwowania okolicy. Zanim doświadczyły traumatycznego zdarzenia, do posiłku powracały po mniej niż trzydziestu sekundach[22]. Wiedzę o nowym zagrożeniu mogły potem przekazywać innym osobnikom.

Wiadomo, że wiele gatunków ptaków tworzy zróżnicowane sieci socjalne, w ramach których regularnie się kontaktują i wymieniają wiadomościami z innymi członkami. Najlepszy przykład tego zjawiska zaobserwowano podczas niezwykle wyrafinowanego i zaawansowanego technicznie eksperymentu przeprowadzonego w lesie Wytham pod Oksfordem przez Lucy Aplin z Uniwersytetu Oksfordzkiego i jej współpracowników. Badali oni sposób rozprzestrzeniania się informacji pomiędzy bogatkami. Przekazywane wiadomości dotyczyły różnych technik pobierania pokarmu ze specjalnie skonstruowanych karmników[23]. Z dzikiej populacji odłowiono po dwa osiadłe samce sikor, które następnie przez cztery dni uczono jednego z dwóch sposobów otwierania urządzenia podającego pokarm, a potem wypuszczono je w to samo miejsce, gdzie zostały schwytane.

Już dwadzieścia dni później informacja o sposobie pobierania pokarmu w jeden z wyuczonych sposobów rozprzestrzeniła się pośród siedemdziesięciu pięciu procent członków lokalnej populacji, do której trafiły wyszkolone samce bogatek. Rozprzestrzenianie się wiedzy na temat sposobu korzystania z karmnika nastąpiło błyskawicznie. Ponadto po usunięciu karmników i przywróceniu ich po dziewięciu miesiącach utrwalona w populacji sikorek „tradycja” w postaci danej techniki pobierania pokarmu powróciła bardzo szybko – i to mimo że na badanym terytorium pozostała tylko połowa wcześniej obecnych osobników.

Dlaczego w związku z tym wiedza o zagrożeniu ze strony konkretnego drapieżnika nie może być przekazywana przez ptasie społeczności w ten sam sposób? Z przytoczonego przykładu jasno wynika, że w rzeczywistości nic tego nie ogranicza. Może z wyjątkiem ludzkiej wyobraźni, która nie pozwoliła do tej pory zaprojektować eksperymentu, który by to zbadał. W tym wypadku również jestem przekonany, że to tylko kwestia czasu, a dowody niedługo się znajdą, tak jak w przypadku dużych ssaków. Pierwsze poszlaki, które mogłyby na to wskazywać, już mamy.

W Seattle, mieście położonym na zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych, John Marzluff i jego współpracownicy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego przeprowadzili bardzo interesujący eksperyment polegający na chwytaniu wron amerykańskich (Corvus brachyrhynchos) zamieszkujących teren uczelnianego kampusu. Nie byłoby w tym nic dziwnego – w końcu w wielu badaniach ornitologicznych chwyta się i obrączkuje ptaki – gdyby nie fakt, że naukowcy w tym czasie nakładali na głowy specjalnie przygotowane maski. Potem przechadzali się w nich po okolicy i badali reakcje ptaków. Wrony rozpoznawały te „twarze” jako swoich prześladowców, podnosząc wrzawę w ich obecności jeszcze na długo po tym, jak zostały uwolnione. Działo się tak nawet, jeśli maski nakładały osoby odmiennej płci, innego wzrostu, w innym wieku, stojące w tłumie czy poruszające się w specyficzny sposób[24].

Podobnych mniej lub bardziej anegdotycznych opisów dostarczają obserwacje moich znajomych obrączkujących ptaki. Marta Szurlej z Instytutu Biologii Ssaków tak opisuje swoje przygody z krzyżówkami: „Wróciłam po prawie dwóch latach w miejsce, gdzie regularnie łapałam kaczki w Gdańsku, i gdy tylko podeszłam do stawu, wszystkie momentalnie odleciały. Mimo że wokół było pełno ludzi”.

Kiedy po pięciu latach Marzluff i jego współpracownicy powtórzyli badania, okazało się, że ptaki w promieniu powyżej kilometra od kampusu ciągle pamiętały niebezpieczne maski. Naukowcy zanotowali również inne zaskakujące zjawisko: noszący je ludzie byli rozpoznawani także przez inne, młodsze osobniki, które urodziły się na długo po zakończeniu pierwszego eksperymentu. Doszło zatem do wertykalnego, pokoleniowego transferu wiedzy na temat niebezpieczeństwa za pomocą społecznego uczenia się (ang. social learning)[25]. Badanie dowiodło, że ptaki, które przeżyją spotkanie z drapieżnikiem, szybko uczą się go rozpoznawać jako śmiertelne niebezpieczeństwo i wykorzystują tę wiedzę w przyszłości. Co więcej, informację tę przekazują również innym osobnikom i kolejnym pokoleniom. Społeczne uczenie jest powszechne wśród zwierząt wszędzie tam, gdzie osobiste doświadczenia mogą okazać się zbyt niebezpieczne. Mówiąc prościej, gdy prawdopodobieństwo zostania pożartym w czasie spotkania z drapieżnikiem jest znacznie większe niż prawdopodobieństwo uniknięcia śmierci w czasie jego ataku, łatwiej jest bazować na doświadczeniu tych, którym udało się przeżyć, niż samemu je zdobywać.

Kolejnym krokiem Johna Marzluffa i jego współpracowników było sprawdzenie, które części mózgu wron reagują, kategoryzują i magazynują informacje na temat różnych „poziomów” zagrożenia. Naukowcy wykorzystali w tym celu zaawansowaną technikę w postaci pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), która w odróżnieniu od tomografii komputerowej daje możliwość oceny nie tylko kształtu organów i tkanek, ale też umożliwia obserwacje ich funkcjonowania. Pozwoliło to wykazać, że w zależności od rodzaju zagrożenia aktywowane są odmienne części przodomózgowia (część mózgu odpowiedzialna za wykonywanie złożonych czynności). Podczas badania wronom ponownie pokazywano ludzi w maskach noszonych podczas ich chwytania, a dodatkowo nową neutralną osobę i kolejną trzymającą martwą wronę, a także wypchanego myszołowa rdzawosternego. Potem ptaki usypiano i natychmiast poddawano badaniu PET w celu określenia, które rejony mózgu były aktywowane w reakcji na bodziec poprzedzający znieczulenie.

W przypadku ptaka drapieżnego – w przeciwieństwie do człowieka (nie każdy stwarza zagrożenie, jak na przykład wspomniana neutralna osoba) – zawsze postrzeganego jako śmiertelne niebezpieczeństwo, aktywowany był rejon mózgu odpowiedzialny za funkcje poznawcze i podejmowanie decyzji (nidopallium). To w tej części rozważane są działania: czy starać się odstraszyć drapieżnika przez wydawanie głosów alarmowych i jego grupowe nękanie czy uciekać. W tym miejscu jest również magazynowana wiedza na temat znanych antagonistów niosących śmiertelne zagrożenie (o czym pisałem we fragmencie dotyczącym „uczenia się” drapieżników). W momencie, gdy ptaki miały do czynienia z prześladowcami w maskach, aktywowało się ciało migdałowate. Ta część mózgu ma podstawowe znaczenie w procesie uczenia się nowych niebezpieczeństw, ale nie odgrywa roli w magazynowaniu wiedzy. Hipokamp, który podobnie jak u ludzi odpowiada za przechowywanie informacji przestrzennych, uaktywniał się w sytuacji, kiedy ptaki widziały nieznane dotąd osoby z martwymi wronami w rękach. Badacze sugerują, że ta część mózgu może być zaangażowana w proces warunkowania strachem, jednak wyjaśnienie jego pobudzenia w tej konkretnej sytuacji nastręcza problemów i ma charakter wyłącznie spekulatywny. Prawdopodobnie było to związane z faktem, że ptaki w większym stopniu zapamiętywały miejsce obserwacji traumatycznego zdarzenia, niż identyfikowały nowego człowieka jako poważne zagrożenie[26]. To pokazuje, jak mało jeszcze wiemy na temat funkcjonowania ptasiego mózgu i jak bardzo go nie doceniamy. Prosta droga uaktywniania reakcji na odczuwany strach, którą wskazałem na samym początku, jest w rzeczywistości znacznie bardziej złożona.

Niezwykle ciekawe zjawisko uczenia się i przekazywania informacji społecznej zbadano u modrowronki kalifornijskiej (Aphelocoma californica) – jakżeby inaczej – przedstawiciela rodziny krukowatych. Naukowcy związani z Uniwersytetem Kalifornijskim pokazywali ptakom martwe osobniki. Przeprowadzili serię testów z użyciem kilku obiektów: wypchanej leżącej modrowronki otoczonej piórami, co miało imitować ptaka zabitego przez drapieżnika; stojącej wypchanej modrowronki; wypchanego puchacza wirginijskiego; żółtych, różowych oraz niebieskich deseczek układanych w różne kształty. Ptaki w obecności wymienionych obiektów wykazywały odmienne zachowania. Ignorowały kolorowe deski, próbowały przepędzić stojącą wypchaną modrowronkę, traktując ją jako intruza, który wtargnął na ich terytorium. Najciekawsza okazała się reakcja na drapieżnika i imitację martwego osobnika. Oba przypadki ptaki potraktowały jako podobne zagrożenie. Wydawały specyficzne odgłosy mające na celu ostrzeżenie pobratymców, którzy zjawiali się na te wezwania. Wówczas ptaki wspólnie przyglądały się odkryciu, tworząc, jak to określili autorzy badań, „kakofoniczną agregację”[27]. O ile w przypadku obecności puchacza sprawa była oczywista, o tyle w odniesieniu do martwego osobnika własnego gatunku trzeba czegoś więcej, aby zrozumieć powagę sytuacji – teorii umysłu. Więcej na ten temat będę pisał w kolejnym rozdziale.

Nie każdy gatunek jest w stanie powiązać fakt odnalezienia martwego kompana z zagrożeniem. Ale nie modrowronki – te doskonale odczytują znaczenie odkrycia, identyfikując je jako poważne niebezpieczeństwo. W ciągu kolejnych czterdziestu ośmiu godzin obie te sytuacje, czyli obecność puchacza oraz martwej modrowronki, wywołały podobne, znaczące zachowania tych ptaków. Mimo że modrowronki były dokarmiane przez naukowców uwielbianymi przez nie orzeszkami ziemnymi, wyraźnie ograniczały w tym czasie żerowanie i unikały niebezpiecznych miejsc. Choć w eksperymencie nie prowadzono badań pod tym kątem, jestem przekonany, że rejonem mózgu wykazującym największą aktywność w tej sytuacji był hipokamp, który, jak pamiętamy, pozwala na połączenie miejsca odkrycia martwej modrowronki ze śmiertelnym niebezpieczeństwem i jego czasowe unikanie.

Podobny eksperyment wykonano, obserwując zachowania wron amerykańskich (a jakże!). Dodano do niego człowieka w masce (to chyba ulubiony gadżet amerykańskich naukowców badających zachowania tego gatunku) trzymającego martwą wronę, martwego gołębia grzywacza, a oprócz samotnego wypchanego drapieżnika (tym razem myszołowa rdzawosternego, a nie puchacza wirginijskiego) także myszołowa z martwą wroną. Zrezygnowano z kolorowych desek. Nie dziwi fakt, że wyniki były zbieżne z uzyskanymi w przypadku modrowronek. Ptaki zbierały się w grupę i oceniały poziom zagrożenia. Co ciekawe, całkowicie ignorowały martwego gołębia, a człowieka, mimo że nie widziały, jak zabijał ich pobratymca, traktowały jako potencjalnie niebezpiecznego, podobnie jak ptaka drapieżnego solo i razem z martwą wroną. Najsilniej reagowały na myszołowa z upolowanym ptakiem – znały go wcześniej i wiedziały, do czego jest zdolny[28], a dodatkowo mogły zobaczyć dowód jego działań. Być może kolejny w ich życiu. Jest wielce prawdopodobne, że w tym wypadku uaktywniał się fragment mózgu zwany nidopallium[2*].

W związku z zaobserwowanym niebezpieczeństwem wrony zmieniały swoje zachowanie. Znacząco wydłużały czas poprzedzający żerowanie w ciągu następujących po zdarzeniu siedemdziesięciu dwóch godzin. Poza tym, jak we wcześniejszych badaniach, doskonale pamiętały niebezpieczne osoby (maski) jeszcze długo po tym (przez sześć tygodni), jak widziały je w towarzystwie zwłok swoich pobratymców.

Wcześniej podobne zachowania polegające na gromadzeniu się ptaków wokół martwych osobników ich gatunku zanotowano w przypadku srok i kruków, ale ich opisy miały raczej charakter anegdotyczny. Sam kilka lat temu obserwowałem to zjawisko u pary srok, które utraciły dwoje młodych po kolizji z samochodem. Nie mogłem przejść obok nich, nie zastanawiając się, co czują w tym momencie. W ich głosach dało się słyszeć prawdziwe cierpienie. Wiele przykładów takich zachowań można znaleźć w filmach umieszczanych na YouTubie[29]. Dopiero opisany powyżej eksperyment z modrowronkami ujawnił jednak mechanizm i znaczenie tego zjawiska. Choć autorzy badania trochę na wyrost ochrzcili zjawisko grupowego zbierania się ptaków w miejscu odkrycia martwego ciała „pogrzebem”, to trzeba przyznać, że jest to zachowanie intrygujące i rzeczywiście może kojarzyć się z ludzkim pochówkiem. W jednym z wywiadów przyznała to główna autorka artykułu opisującego zjawisko, opublikowanego w czasopiśmie „Animal Behaviour”, Teresa Iglesias:

Nie chcę sugerować pojawienia się (lub nieobecności) emocjonalnej lub poznawczej reakcji, używając słowa „pogrzeb”. Użycie tego terminu w tytule wynika z faktu, że zostało ono wykorzystane do opisania reakcji zwierząt na zmarłe osobniki w przypadku wielu innych gatunków (wron, srok, kruków, słoni, szympansów...) i zależało mi na tym, żeby nasza praca mogła być powiązana z tymi anegdotycznymi spostrzeżeniami.[30]

Tak wygląda teoria, a w przypadku wielu gatunków potwierdza ją praktyka. Nie wszystkie ptaki są jednak tak bystre jak bogatki, modraszki, modrowronki czy wrony amerykańskie, których siła tkwi w inteligencji, złożonym mózgu i rozległych sieciach społecznych. Na ile bystre okażą się kapturki? Jak szybko nauczą się odpowiednio reagować na nowe z ewolucyjnego punktu widzenia zagrożenie? Czy i kiedy będą w stanie powiązać powolnego i, wydawać by się mogło, niewzbudzającego strachu ślimaka ze śmiertelnym zagrożeniem dla ich lęgów? Nie wiadomo. Łatwo można się domyślić, że warunkowanie strachem w tym wypadku jest niezwykle trudne, gdyż brakuje możliwości tworzenia się wyraźnych asocjacji pomiędzy powolnym wpełznięciem ślimaka do gniazda (zjawisko obojętne) a utratą lęgu (zjawisko negatywne). To wymaga głębszej analizy i myślenia przyczynowo-skutkowego, co potrafi niewiele gatunków ptaków – jak do tej pory udowodniono to tylko w przypadku papug i krukowatych. Choć, jak się okazuje, pod względem liczby neuronów i ich zagęszczenia ptaki śpiewające dorównują inteligentnym papugom (o tym szerzej w kolejnym rozdziale).

Straszne zawiłości semantyki

Myślę, że wyjaśnienia wymaga jeszcze pojęcie strachu w sensie biologicznym. Na co dzień nie mamy zazwyczaj większych problemów ze stosowaniem tego słowa. Używamy go zamiennie z takimi terminami jak „lęk”, „panika” czy „stres”. Co innego naukowcy – ci precyzyjnie definiują te emocje i stany. Czym zatem jest strach? Przyjmuje się, że jest to zespół reakcji fizjologicznych i behawioralnych, takich jak opisane we wstępie, pojawiających się w wyniku poczucia zagrożenia. W powszechnej świadomości strach należy do najbardziej pierwotnych i podstawowych instynktów wśród zwierząt, w tym także u ludzi. Odczuwają go nawet organizmy tworzące plankton.

W języku polskim istnieje wiele synonimów słowa „strach”. Strona internetowa synonim.net ukazuje, jak bardzo semantycznie rozbudowany jest ten termin, gdyż przytacza ona aż trzydzieści dziewięć bliskoznaczników. Niektórzy badacze emocji uważają je za miary intensywności strachu, poczynając od „zmartwienia”, poprzez „wystraszenie”, na „przerażeniu” kończąc[31]. Niektóre z tych form strachu bylibyśmy zapewne w stanie odnieść do ptaków, inne zaś trudno byłoby im przypisać – bo jak ocenić zmartwienie, które jest wynikiem subiektywnych odczuć?

Ostatnimi czasy naukowcy twierdzą, że pojęcie strachu w sensie biologicznym (podobnie w przypadku zagadnienia pamięci i inteligencji) to znacznie szerszy koncept, na który składa się kilka form tej emocji. Istnieją dowody na funkcjonowanie oddzielnych systemów neuronowych aktywowanych w zależności od rodzaju zagrożenia – innego w przypadku bólu, drapieżników, głodu, a jeszcze innego w reakcji na agresywnych pobratymców. Pokazują to między innymi przytoczone badania mózgów wron amerykańskich. Każdy z tych systemów może być aktywowany przez odrębny kanał sensoryczny – na przykład wzrokowy, słuchowy, cielesny lub olfaktoryczny (zapachowy). Również samo pojęcie strachu nabiera szerszego kontekstu, a jego sens wychodzi poza chwilową reakcję na zagrożenie, pozwalającą uniknąć zranienia lub śmierci. Strach ma ogromne znaczenie adaptacyjne, pozwalające organizmowi szybko i skutecznie dostosowywać się do zmieniających się warunków. Jest także silnie powiązany z bodźcami w postaci nagród (wzmocnienie pozytywne) i kar (wzmocnienie negatywne)[32]. Gdyby nie obawa przed utratą życia, zwierzęta nie posiadałyby motywacji do działania i radzenia sobie z problemami. Mentalnie wiodłyby sielskie życie, a ewolucja dosłownie stałaby w miejscu. Brak zdolności stałego radzenia sobie z zagrożeniami – czy to drapieżnikami, czy głodem – okazałby się wkrótce katastrofalny, gdyż prowadziłby do kompletnej degradacji i ostatecznego wyniszczenia poszczególnych gatunków. Taki stan nie jest możliwy na Ziemi, a jedynie, dla tych, którzy w niego wierzą, w Edenie.

Strach występuje w następstwie realnego zagrożenia, co zasadniczo odróżnia go od lęku, którego podłoże ma charakter stricte irracjonalny. Emocje te są jednak ze sobą silnie sprzężone. W momencie kiedy pojawia się zagrożenie, odczuwamy strach, ale już po chwili zaczynamy wyobrażać sobie przyszłe konsekwencje tego zdarzenia. Wymyślamy scenariusze, które niekoniecznie muszą się ziścić. Wtedy strach dość płynnie przechodzi w lęk.

Trzeba dodać, że człowiek należy do niezwykle lękliwych stworzeń, znacznie bardziej bojaźliwych i depresyjnych niż jego przodkowie. Przyczyna tego leży w naszej zamierzchłej historii i wynika z mutacji jednego z genów, który spowodował ograniczenie pochłaniania przez komórki mózgu neuroprzekaźników, takich jak serotonina czy dopamina. Początkowo ewolucja faworyzowała takie neurotyczne i lękliwe osobniki, co mogło kształtować nasze unikatowe cechy poznawcze i emocjonalne oraz określone zachowania[33]. Czy ptaki również wyobrażają sobie konsekwencje spotkania z drapieżnikiem? Czy zastanawiają się nad tym, co się stanie, gdy utracą zdolność lotu, albo co czeka ich młode, kiedy same zginą? Tego nie wiemy i zapewne nieprędko zdobędziemy informacje na ten temat. U pewnych zwierząt potwierdzono jednak występowanie w naturze stanów lękowych nabytych na skutek traumatycznych doświadczeń – na przykład u słoni, których członkowie stada zostali zabici przez kłusowników.

Lęk, podobnie jak strach, składa się z warstw. Jego skrajna forma o bardzo intensywnym nasileniu to panika. Gwałtowne poderwanie się szpaków czy wróbli na widok człowieka lub kota, choć często określane przez obserwatorów jako „paniczna ucieczka”, to w rzeczywistości rodzaj hiperboli mającej na celu lepsze zilustrowanie ich reakcji, a nie faktyczny objaw paniki. Tutaj zagrożenie jest realne, a nie wyimaginowane, dlatego zachowanie to nie może być traktowane jako objaw intensywnego lęku, czyli paniki.

Czym natomiast charakteryzuje się stres? W ostatnich czasach, głównie na skutek gwałtownego rozwoju cywilizacji i nauk medycznych, to pojęcie stało się bardzo popularne. Stan stresu oznacza brak homeostazy organizmu, czyli równowagi psychicznej i fizycznej, spowodowany czynnikami fizycznymi lub psychologicznymi. Wszyscy wiemy, na czym polega to uczucie. Doświadczamy go na co dzień. W niekomfortowych sytuacjach, które wytrącają nas z równowagi, poszukujemy rozwiązań mających na celu przywrócenie jej optymalnego poziomu.

Nie inaczej jest w przypadku zwierząt, w tym ptaków. U tej grupy zwierząt stres opisuje się najczęściej jako stan, w którym zostaje aktywowana oś podwzgórze–przysadka–nadnercza (ang. hypothalamic–pituitary–adrenal, HPA), w wyniku czego następuje zwiększone wydzielanie kortykosteronu (hormonu stresu) w odpowiedzi na stresor fizyczny lub emocjonalny[34]. Stres, podobnie jak strach, ma dla wszystkich żywych organizmów ważne znaczenie adaptacyjne, co oznacza, że bez niego nie moglibyśmy szybko przystosowywać się do stale zmieniających się warunków środowiska. Strach to życie. Strach to koło zamachowe ewolucji.

Czerwona Królowa

Rozbierając strach na czynniki pierwsze, nie sposób pominąć jeszcze jednego ważnego zagadnienia, które poruszyłem w tym rozdziale kilkakrotnie – faktu, że strach napędza ewolucję, a właściwie odwieczne polowanie drapieżników (lęk przed głodem) i ucieczkę ofiar (lęk przed byciem zjedzonym). Zjawisko to opisuje teoria Czerwonej Królowej.

Mechanizm jej działania został opisany przez wybitnego amerykańskiego biologa ewolucyjnego Leigh Van Valena w pracy z 1973 roku pod tytułem Nowe prawo ewolucji (ang. A New Evolutionary Law). Skąd ta intrygująca nazwa? Pamiętacie książkę Lewisa Carrolla O tym, co Alicja odkryła po drugiej stronie lustra? W czasie jednej z wielu przygód, które Alicja przeżywa w wyśnionym świecie, spotyka Czerwoną Królową, która tłumaczy jej zasady poruszania się po krainie, w której dziewczynka właśnie się znalazła: „Bo tu, jak widzisz, trzeba biec tak szybko, jak się potrafi, żeby zostać w tym samym miejscu”[35]. To krótkie zdanie w najlepszy możliwy sposób wyjaśnia zasadę działania teorii Czerwonej Królowej w relacjach drapieżnik–ofiara, które porównuje się najczęściej, mniej lub bardziej trafnie, do swoistego wyścigu zbrojeń. Chodzi tutaj o to, że aby zostało zachowane status quo albo, mówiąc prościej, aby pozostać w tym samym miejscu, „uciekające” w toku ewolucji ofiary pociągają za sobą proces tworzenia się nowych przystosowań u drapieżników. Przy czym trzeba pamiętać, że zmiany te nie odbywają się w sposób stały i ciągły, ale mają raczej charakter nieregularnych skoków.

W każdym nowym pokoleniu zachodzą drobne mutacje genów, które w większości są albo neutralne, albo prowadzą do śmierci osobnika. Raz na jakiś czas zdarza się jednak, że jakaś nowa mutacja daje pewnej grupie przewagę. Mogą to być na przykład skrzydła dłuższe o zaledwie kilka milimetrów – ale to wystarczy, aby prędkość, jaką osiągają ptasie ofiary, pozwalała im znacznie częściej unikać ataku ptasich drapieżników. Ptasich ofiar, nazwijmy je „długoskrzydłymi”, przybywa, aż w końcu większość, po zaledwie kilku pokoleniach, posiada dłuższe skrzydła. Ptaki drapieżne zaczynają głodować i wiele z nich ginie, a tylko nielicznym, tym w dobrej kondycji, udaje się skutecznie polować i wychować potomstwo.

Wtedy w kilku gniazdach drapieżników pojawiają się młode, u których inna mutacja również spowodowała wydłużenie się skrzydeł o kilka milimetrów – niewiele, ale zwiększyło to ich prędkość. Po wylocie zaczynają polować i okazuje się, że radzą sobie znacznie lepiej niż „krótkoskrzydłe” osobniki. Wkrótce cecha ta zaczyna się rozprzestrzeniać w populacji ptaków drapieżnych. Dlaczego? Bo jaki długoskrzydły, dobrze odżywiony osobnik w świetnej kondycji wybrałby sobie na partnera wygłodniałego i osłabionego krótkoskrzydłego? W pary łączą się więc osobniki długoskrzydłe, przekazując tę cechę swojemu potomstwu. I tak wszystko wraca do normy. Do czasu, aż któraś ze stron ponownie „zmodernizuje arsenał”. Koło się zamyka. Innymi słowy: aby pozostać w miejscu, trzeba biec tak szybko, jak się potrafi.

To bardzo spłycone wyjaśnienie, ale w zupełności wystarcza na potrzeby zrozumienia teorii Czerwonej Królowej. Nie uwzględnia ono na przykład tego, że wyścig nie jest nieskończony, a na proces rozwoju arsenału ptaków (i innych zwierząt) wpływa wiele innych czynników. Skrzydła nie mogą rosnąć w nieskończoność, bo w końcu okażą się za długie i będą utrudniać manewrowanie pośród koron drzew oraz upośledzać inne cechy niezbędne do funkcjonowania organizmu. We wszystkim, nawet w ewolucji, niezbędna jest równowaga.

Teoria Czerwonej Królowej okazała się przełomowa i do dziś stanowi jedno z najważniejszych zagadnień w naukach biologicznych. Tłumaczy ona nie tylko ewolucyjny wyścig zbrojeń na linii drapieżnik–ofiara, ale również zależność gospodarz–pasożyt oraz ewolucję płci[36].

Jak ewolucja wpływa na tę ostatnią kwestię? Powstanie płci i co za tym idzie, mieszanie się genów rodziców powodują szybsze powstawanie nowych „rozwiązań” u potomków. Te zaś pozwalają drapieżnikom doganiać ofiary, pasożytom przechytrzać układ odpornościowy gospodarza, ofiarom uciekać, a gospodarzom zwalczać zagrożenie (więcej o tym zagadnieniu przeczytacie w doskonałej książce Matta Ridleya Czerwona Królowa. Płeć a ewolucja natury ludzkiej). Mechanizm działania tej teorii wykorzystano niedawno do wyjaśnienia wymierania ssaków lądowych na przestrzeni ostatnich 66 milionów lat[37]. I to pewnie nie koniec jej możliwości – jestem przekonany, że jeszcze nie raz o niej usłyszymy.