Ważne

W niewoli cz. 1. Istoty czujące

Makak rozczochrany (Macaca sinica), Sigiriya, Sri Lanka. Fot. Barbara Pietrzak

Zwierzęta odczuwają emocje, tworzą między sobą więzi i reprezentują różne typy behawioralne. Dotyczy to zarówno kręgowców, jak i wielu bezkręgowców. Dowodów na to dostarczają wyniki badań z różnych dyscyplin: biologii ewolucyjnej, neurobiologii, etologii i innych. Jednym z najnowszych, intensywnie się rozwijających obszarów nauki są badania nad rozwojem behawioralnej indywidualności zwierzęcia (tzw. osobowości, ang. personality). Kształtuje się ona od najwcześniejszych etapów rozwoju osobniczego i rzutuje na późniejszą kondycję zwierzęcia, w tym na subiektywne tej kondycji odczuwanie.

Artykuły zebrane w rozpoczętą tu serię przedstawią obecne spojrzenie nauki na kwestię zwierzęcych indywidualności i ich rozwoju. Przedstawią też wybrane, powszechnie stosowane w produkcji zwierzęcej praktyki pod kątem ich skutków dla kształtowania się osobowości zwierzęcia i jego dobrostanu w późniejszym życiu.

Niewola i dobrostan

W czasach, gdy większość ssaków i ptaków na planecie żyje w warunkach niewoli, a liczebność tych zwierząt w niewoli wielokrotnie przewyższa liczebność wszystkich ludzi, powaga kwestii tego, jak się mają zwierzęta w niewoli – jak się rozwijają, jakie przejawiają zachowania i jak odczuwają swój stan – nie powinna budzić wątpliwości. Są wśród nich zwierzęta, które eksploatujemy dla zdobycia wiedzy, także tej prezentowanej w tym tekście. Przeważają jednak te hodowane w celu konsumpcji przez człowieka, a większość z nich żyje na fermach przemysłowych. Nie ma dzisiaj wątpliwości, że wycofanie się z systemu hodowli przemysłowej jest kluczowe dla realizacji humanitarnej, zrównoważonej polityki żywnościowej i rolnej na całym świecie, a także dla ochrony klimatu i integralności biosfery w ogóle. Trudno jednak przewidzieć, jak szybko dokona się ten proces. Ostatnie półtora roku pokazuje nam, że globalne zmiany zachowań ludzi i regulacji prawnych mogą zajść w bardzo krótkim czasie. Dopóki jednak istnieją fermy przemysłowe, trzeba pochylić się nad dobrostanem żyjących na nich zwierząt.

Pojęcie dobrostanu nierozerwalnie wiąże się z subiektywnym odczuwaniem własnej kondycji. Od tego subiektywnego odczucia zależy zdrowie osobnika, a w konsekwencji też jego zdolność przeżycia i płodności, czyli dostosowanie zwierzęcia żyjącego w stanie dzikim, a użyteczność dla wykorzystującego je człowieka w przypadku zwierzęcia hodowlanego. Ta subiektywność odczucia swojej kondycji przez zwierzę implikuje też zobowiązania moralne człowieka – gatunku o wysoko rozwiniętej świadomości – wobec stworzenia będącego w jego pieczy.

Indywidualne potrzeby

W praktyce, zapewnienie przetrzymywanym przez człowieka zwierzętom dobrostanu wiąże się ze zrozumieniem ich potrzeb. Te potrzeby – fizyczne, żywieniowe, społeczne – są różne u różnych gatunków i ściśle powiązane z ich biologią i ekologią. Wynikają z przeszłych potrzeb – presji selekcyjnych, jakie kształtowały trajektorię ewolucji gatunku i, w przypadku niektórych, ich udomowienia. Jednak subiektywne odczucie nie powstaje na poziomie gatunku, a na poziomie osobnika, a osobniki różnią się między sobą – fizjologią, behawiorem, podatnością na stres, potrzebami. Indywidualny typ behawioralny zwierzęcia wpływa na kształtowanie się jego odczucia własnej kondycji. Zrozumienie indywidualności zwierzęcia jest zatem niezbędne dla rzeczywistego zaspokojenia podstawowych potrzeb wszystkich osobników w stadzie.

Zjawisko naturalne i oczywiste w systemach, w których rolnik, pasterz czy hodowca ma bezpośredni kontakt z niewielką liczbą pozostających pod jego opieką zwierząt – trwałe, międzyosobnicze różnice – w dobie dominacji przemysłowej produkcji zwierzęcej jest odkrywane na nowo, wraz z mechanizmami jego powstawania. Coraz liczniejsze badania wyraźnie wskazują nie tylko na molekularne, neuronalne, hormonalne, anatomiczne itd. podłoże tych różnic, ale też na ich formowanie się w trakcie rozwoju osobniczego, czyli m. in. na rolę wczesnych doświadczeń w życiu zwierzęcia w kształtowaniu się jego potrzeb i odczucia własnej kondycji przez resztę życia. Co zatem czuje zwierzę?

Emocje pełnią ważną funkcję

Procesy poznawcze i emocje kształtują się w toku ewolucji – spełniają szereg funkcji i zwiększają szanse na rozród oraz przeżycie własne i potomstwa. Emocje odgrywają kluczową rolę w życiu zwierzęcia, ponieważ ułatwiają reagowanie na ważne dla organizmu zdarzenia zewnętrzne lub wewnętrzne. Pierwotne emocje bezwarunkowo i automatycznie informują zwierzę (1) o tym, jak radzi sobie na drodze do maksymalizacji osobniczego dostosowania. Różne stany emocjonalne wiążą się z różnymi stanami fizjologicznymi organizmu oraz szybkimi procesami decyzyjnymi i wynikającymi z nich działaniami. Podejście stosowane w biologii ewolucyjnej pozwala badać funkcje oraz filogenezę – pochodzenie i zmiany ewolucyjne – poszczególnych emocji, a w połączeniu z metodologią innych nauk, także ich molekularno-neuronalne podłoże oraz ontogenezę – rozwój podczas życia osobnika.

Podobne zachowania w podobnym kontekście mogą świadczyć o podobnych subiektywnych odczuciach ludzi i innych zwierząt. Neurobiologia zdaje się potwierdzać. Źródła zdjęć: paper4pc / mujer.com.pa || Strauss/Curtis / Masterlife

Odczuwamy podobnie

Podobieństwo anatomii lub funkcjonowania układów odpowiedzialnych za odbiór i przetwarzanie bodźców jest mocną przesłanką, że zwierzęta mogą podobnie do nas postrzegać swoje położenie i odczuwać emocje. Pierwotne afekty, emocje takie jak strach, powstają w starych ewolucyjnie podkorowych regionach mózgu i coraz więcej dowodów wskazuje, że wszystkie kręgowce doświadczają takich uczuć (1).

Zaczynając od własnej gromady ssaków, dla wszystkich przebadanych gatunków w tej grupie zebrane dowody potwierdzają istnienie co najmniej siedmiu odrębnych form pierwotnego pobudzenia emocjonalnego, powiązanych z różnymi regionami podkorowymi mózgu (1). Brak równowagi w tych starych układach emocjonalnych u ludzi jest silnie powiązany z zaburzeniami psychicznymi, jak m.in. depresja (2). Także wyższe emocje, takie jak miłość matki do potomstwa, najprawdopodobniej ewoluowały już u wczesnych ssaków, gdyż wiele mechanizmów neuronalnych i hormonalnych leżących u podstaw tworzenia i utrzymywania więzi matczynych, społecznych i seksualnych jest w znacznym stopniu zachowana w toku ewolucji w całej grupie (3).

Przynajmniej po ryby

Okazuje się także, że pomimo odmiennej budowy, w mózgach ptaków i ssaków istnieje wiele funkcjonalnych podobieństw, pozwalających ptakom na podobne – lub nawet od niektórych ssaków wyższe – zdolności poznawcze. W szczególności ptasie przodomózgowie (część mózgu zaangażowana w rozwiązywanie problemów i inne zdolności poznawcze wyższego rzędu), choć ewoluowało niezależnie od ssaczego, pochodzi z tego samego substratu neuroanatomicznego co przodomózgowie ssaków, dostarczając potencjalnych dowodów na podobne zdolności poznawcze w obu grupach. Ponadto, wbrew wcześniejszym ustaleniom, przebadane niedawno regiony mózgu u ptaków okazują się być zbudowane podobnie jak ssacza kora nowa, z organizacją zarówno warstwową, jak i kolumnową – oraz z obwodami poziomymi i pionowymi (4). Neuroanatomia i neurochemia emocji także jest zbieżna w tych grupach. Np. z powstaniem u ptaków pamięci dotyczącej doznań przykrych (zwanej awersyjną) wiąże się podobna aktywność neuronalna do tej obserwowanej u ssaków, zaś strach, znów podobnie jak u ssaków, jest związany z aktywacją kory nadnerczy i wydzielaniem kortykosteronu (5). To jeden z hormonów stresu, wprowadzający organizm w stan gotowości, biorący udział np. w reakcji znieruchomienia pod wpływem strachu (6).

Na drugim ewolucyjnym końcu naszego podtypu (kręgowców), ryby posiadają wszystkie strukturalne elementy związane z odczuwaniem bólu (nocycepcją) i przyjęcie ewolucyjnej perspektywy każe oczekiwać ścisłego jego powiązania z odpowiedzią emocjonalną (7). Ponadto, kresomózgowie ryb zawiera struktury homologiczne do ssaczych – hipokampa, ciała migdałowatego i kory nowej – zaangażowane w emocje, a móżdżek uczestniczy w warunkowaniu strachu, tak jak ma to miejsce u ssaków. Nie ma też wątpliwości, że ryby ulegają stresowi, a neurofizjologia reakcji stresowej jest bardzo podobna do tej u kręgowców lądowych i obejmuje 93%-owe podobieństwo sekwencji głównych przekaźników neuroendokrynnych (hormonów produkowanych przez układ nerwowy), podobieństwo funkcji głównych hormonów stresu, a także jego efekty, tj. hamujący wpływ stresu na wzrost, rozród i funkcje immunologiczne (8).

Algorytmy uczenia maszynowego pomogły rozszyfrować mimikę myszy związaną z różnymi emocjami. Zautomatyzowany system rozpoznawania rodzaju i siły emocji pozwala badać ich neuronalne mechanizmy. Źródło: Instytut Neurobiologii im. Maxa Plancka / Kuhl (17)

Objawy i ich łagodzenie

Wreszcie, do wyników badań neurobiologicznych dołączają behawioralne i psychofarmakologiczne. Znów, przesłanki ewolucyjne oraz podobieństwa neuroanatomiczne i chemiczne każą wnioskować, że podobne objawy behawioralne wiążą się z podobnymi subiektywnymi odczuciami. W szczegółach behawioralne wskaźniki poszczególnych emocji różnią się między gatunkami, gdyż są powiązane z ich specyficzną biologią i ekologią, jednak ogólne objawy bywają zaskakująco podobne. Kury w oczekiwaniu na pozytywne wydarzenie wykazują zachowania komfortowe (pielęgnacja i stroszenie piór, trzepotanie skrzydłami) wskazujące na relaksację, a w oczekiwaniu na negatywne wydarzenie chodzą w tę i z powrotem (9). Ryby wykazują wszystkie oznaki reagowania na ból w podobny sposób jak ludzie, np. ryby cierpiące na ból cierpią na deficyty uwagi (10). Na podobne objawy, w obliczu podobnego stresu, działają też podobnie te same substancje – na przykład u wspomnianych ryb stosowanie leków przeciwbólowych zmniejsza objawy bólu. Również u bezkręgowców wywołane stresem fizycznym lub społecznym objawy zaburzeń lękowych, np. u raka, ustępują po podaniu leku przeciwlękowego stosowanego w leczeniu tych zaburzeń u ludzi (11).

Myślimy też podobnie?

Choć biolodzy ostrożnie używają terminów wcześniej zarezerwowanych do opisu zjawisk dotyczących człowieka, projektowanie ludzkich myśli i emocji na zwierzęta uważane jest przez niektórych za najlepszy ‘pierwszy strzał’, przypuszczenie (ang. educated guess) – sposób na sformułowanie weryfikowalnej w badaniach empirycznych hipotezy dotyczącej tego, czego doświadcza zwierzę (12). De Waal (13) proponuje założyć, że jeśli pewne procesy wymagają od nas zaangażowania świadomego myślenia – dotyczy to na przykład planowania czy pamięci epizodycznej – to z dużym prawdopodobieństwem podobnie doświadczają tego inne zwierzęta wykazujące niezaprzeczalne oznaki tych procesów poznawczych. W najnowszych badaniach zastosowano dobrze znaną technikę– używaną w testach, w których ludzie zachowują się zupełnie odwrotnie, gdy przetwarzają bodźce świadomie, niż gdy robią to nieświadomie (metoda podwójnej dysocjacji świadomości wzrokowej). To może być też na przykład taka sytuacja: gdy błysk-wskazówka wyświetlany jest na tyle długo, by badana osoba go świadomie zarejestrowała („tak, widziałam go”, tzw. nadprogowo), ułatwia rozwiązanie zadania, jednak gdy wyświetlany jest na tyle krótko, by nie został świadomie zarejestrowany („nic nie widziałam”, tzw. podprogowo), rozprasza badanego i pogarsza wykonanie zadania. Tym razem rozróżniano świadome postrzeganie od nieuświadomionego przetwarzania informacji u innych zwierząt (14). I okazało się, że badani ludzie i rezusy wykazywali te same behawioralne oznaki zarówno nieświadomego, jak i świadomego przetwarzania bodźców wzrokowych.

Strach, radość, wyczekiwanie… Widoczność białka oka i pozycja ucha mogą być używane jako uzupełniające się miary do interpretacji emocji u krów. Źródło: Battini i in. 2019 (CC BY) / mdpi (18)

Świadomość i odczuwanie

Stanowisko współczesnej biologii w kwestii zwierząt jako czujących istot można podsumować wymieniając za Mellorem (15) kluczowe, potwierdzone naukowo atrybuty świadomości powiązanej z subiektywnym odczuwaniem (ang. sentience): (i) Interakcja między wewnętrzną strukturą a funkcją i ich połączenie są podstawą odczuwania; (ii) zwierzęta mają zdolność reagowania swoim zachowaniem na szereg bodźców sensorycznych; (iii) bardziej wyrafinowane układy nerwowe mogą generować subiektywne doświadczenia, to znaczy afekty; (iv) odczuwanie oznacza, że zwierzęta świadomie postrzegają lub doświadczają różnych afektów; (v) w obrębie gatunku istotny jest etap rozwoju neurobiologicznego; (vi) podczas rozwoju, początkom świadomości opartej na korze mózgowej, towarzyszą wzmocnione poznawczo zdolności reagowania behawioralnego na nieprzewidywalne warunki środowiska; (vii) odczuwanie obejmuje zdolność komunikowania się z innymi i interakcje z otoczeniem; (viii) odczuwanie obejmuje doświadczenia negatywnych i pozytywnych afektów; (ix) negatywne i pozytywne doświadczenia afektywne „mają znaczenie” dla zwierząt z różnych powodów; (x) zgodnie z nową wiedzą naukową przypisywanie zwierzętom cech ludzkich (antropomorfizacja) przestaje być przeszkodą dla poznania, choć nadal wymagana jest ostrożność; oraz (xi) istnieje coraz więcej dowodów na zdolność odczuwania (świadomość) wśród licznych bezkręgowców.

Jeszcze krócej można ten temat podsumować przywołując tekst napisanej i ogłoszonej w 2012 roku przez międzynarodowe gremium wybitnych neurobiologów Deklaracji z Cambridge na temat Świadomości (16): „Wygląda na to, że brak kory nowej nie wyklucza doświadczania przez organizm stanów afektywnych. Zbieżne dowody wskazują, że zwierzęta niebędące ludźmi mają neuroanatomiczne, neurochemiczne i neurofizjologiczne podłoże stanów świadomości wraz ze zdolnością do wykazywania intencjonalności zachowań. Waga tych dowodów wskazuje w związku z tym, że ludzie nie są wyjątkowi w posiadaniu neurologicznych substratów generujących świadomość. Zwierzęta inne niż ludzie, w tym wszystkie ssaki i ptaki, i wiele innych stworzeń, w tym ośmiornice, również posiadają to neurologiczne podłoże”.

Zdolność tak rozumianego odczuwania i świadomość własnego położenia zobowiązuje zarządzającego życiem innych zwierząt człowieka do zapewnienia im komfortu fizycznego i psychicznego. Czy zdołamy to uznać za oczywistość? Skupiona na beznamiętnej analizie problemu, pisząc ten tekst zastanawiam się, czy człowieka nie odróżnia od innych zwierząt umiejętność wyłączenia emocji. Bo już wiemy, że jeśli coś nas odróżnia, to nie jest to unikalność każdego osobnika gatunku. Każde zwierzę wchodzi w interakcje z otaczającym światem nieco inaczej. O tym w kolejnym odcinku.

Barbara Pietrzak

dr Barbara Pietrzak – prowadzi badania i wykłada na Wydziale Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, w Instytucie Biologii Funkcjonalnej i Ekologii; współzałożycielka Nauki dla Przyrody; badania nad osobowościami zwierząt prowadziła w ramach finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki grantu pt. „Mechanizmy kształtowania się indywidualności behawioralnej u zwierząt” (2016/23/D/NZ8/01736)

Spis literatury

(1) Panksepp J. 2011. The basic emotional circuits of mammalian brains: do animals have affective lives? Neurosci Biobehav Rev 35(9): 1791-804

(2) Davis KL, Montag C. 2019. Selected Principles of Pankseppian Affective Neuroscience. Front Neurosci 12: 1025

(3) Broad KD, Curley JP, Keverne EB. 2006. Mother-infant bonding and the evolution of mammalian social relationships. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361(1476): 2199-214.

(4) Stacho M, Herold C, Rook N, Wagner H, Axer M, Amunts K, Güntürkün O. 2020. A cortex-like canonical circuit in the avian forebrain. Science 369(6511): eabc5534

(5) Papini MR, Penagos-Corzo JC, Pérez-Acosta AM. 2019. Avian Emotions: Comparative Perspectives on Fear and Frustration. Front Psychol 9: 2707

(6) Zbyryt A. 2021. Krajobraz strachu. Jak stres i strach kształtują życie zwierząt. Wydawnictwo Marginesy, s. 18.

(7) Vila Pouca C, Brown C. 2017. Contemporary topics in fish cognition and behaviour. Curr Opin Behav Sci 16: 46–52

(8) Kłak K, Chadzińska M. 2021. Czy ryby ulegają stresowi? Kosmos 70(1): 57-71

(9) Marino L. 2017. Thinking chickens: a review of cognition, emotion, and behavior in the domestic chicken. Anim Cogn 20(2): 127-147

(10) Brown C. 2015. Fish intelligence, sentience and ethics. Anim Cogn 18(1):1-17

(11) Bacqué-Cazenave J, Cattaert D, Delbecque JP, Fossat P. 2017. Social harassment induces anxiety-like behaviour in crayfish. Sci Rep 7: 39935.

(12) Safina C. 2016. What animals are thinking and feeling, and why it should matter. TEDx MidAtlantic (dostęp przez YouTube: 17.06.2021) (p. też wydana po polsku książka tego autora: Safina C. 2018. Poza słowami. Co myślą i czują zwierzęta. Wydawnictwo Krytyki Politycznej)

(13) de Waal F. 2019. What evidence is there that animals are conscious beings? Big Think (dostęp przez YouTube: 17.06.2021)

(14) Ben-Haim MS, Dal Monte O, Fagan NA, Dunham Y, Hassin RR, Chang SWC, Santos LR. 2021. Disentangling perceptual awareness from nonconscious processing in rhesus monkeys (Macaca mulatta). Proc Natl Acad Sci USA 118(15): e2017543118 (p. też omówienie tych badań po polsku przez Łukasza Lamżę: https://www.youtube.com/watch?v=Xj6TjiivTkE)

(15) Mellor DJ. 2019. Welfare-aligned Sentience: Enhanced Capacities to Experience, Interact, Anticipate, Choose and Survive. Animals (Basel) 9(7): 440

(16) Deklaracja z Cambridge na temat Świadomości. 7 lipca 2012: https://fcmconference.org/img/CambridgeDeclarationOnConsciousness.pdf (dostęp: 29.06.2021)

(17) Dolensek N, Gehrlach DA, Klein AS, Gogolla N. 2020. Facial expressions of emotion states and their neuronal correlates in mice. Science 368: 89-94

(18) Battini M, Agostini A, Mattiello S. 2019. Understanding Cows’ Emotions on Farm: Are Eye White and Ear Posture Reliable Indicators? Animals (Basel) 9: 477