Et oppvarmende klimaets effekt på sæd kan holde nøkkelen til artens utryddelse

Et oppvarmende klimaets effekt på sæd kan holde nøkkelen til artens utryddelseWong Yu Liang / Shutterstock

Siden 1980s, stadig hyppigere og intense varmebølger har bidratt til flere dødsfall enn noe annet ekstremt værforhold. Fingeravtrykkene til ekstreme hendelser og klimaendringer er utbredt i den naturlige verden, hvor populasjoner viser stressresponser.

Et vanlig fingeravtrykk av en varmere verden er et områdeforskyvning hvor fordeling av en art beveger seg til høyere høyder eller migrerer mot polene. En gjennomgang av flere hundre studier fant en gjennomsnittlig skifte av 17km poleward og 11 meter oppoverhvert tiår. Men hvis temperaturendringer er for intense eller blyarter til geografiske døde ender, oppstår lokale utryddelser i varmen.

I 2003, 80% av relevante studier fant fingeravtrykk ble sett blant arter, fra gress til trær og bløtdyr til pattedyr. Noen migrerte, noen endret farge, noen endret kroppene sine og noen skiftet livscyklus timings. En nylig gjennomgang av mer enn 100 studier funnet 8-50% av alle arter vil bli truet av klimaendringer som et resultat.

Høye temperaturer og utryddelser

For tiden har vi en forstyrrende begrenset kunnskap hvorav biologiske egenskaper er følsomme for klimaendringer og derfor ansvarlig for lokale utryddelser. Imidlertid er en potensiell kandidat mannlig reproduksjon, fordi en rekke medisinske og landbruksstudier i varmblodige dyr har vist at mannlig infertilitet skjer under varme stress.

Men til sist hadde dette sjelden blitt utforsket utenfor fruktfluer i kaldblodige dyr. Dette er til tross for det faktum at ektotermer - organismer som stole på varmen i sitt miljø for å opprettholde en passende kroppstemperatur - består mest av biologisk mangfold. Forundringsvis, nesten 25% av alle arter er tenkt å være en bille.

Den røde melkeboblen (Tribolium castaneum) er en nyttig ektoterm for store forsøk på reproduksjon, da de kan gå fra egg til voksen i en måned ved 30 ° C. Kvinner kan lagre mannlig sæd i spesialiserte organer som kalles spermathecae, og de trenger bare å beholde 4% av et enkelt ejakulat slik at de kan produsere avkom i opptil 150 dager.

For å se på virkningen av varmebølger på reproduksjon, biller ble utsatt for enten standard kontrollbetingelser eller fem-dagers varmebølgetemperaturer, som var 5 ° C til 7 ° C over deres foretrukne temperatur. Etterpå suget bille og en rekke eksperimenter etter skade på deres reproduktive suksess, sædform og funksjon, og avkomskvalitet.

Vi fant at 42 ° C varmebølger temperaturer halvert antall avkom menn kunne produsere i forhold til 30 ° C, med noen menn som ikke produserte noen og moden sperm i kvinnelig lagring, opplever også skade fra varmebølger. Imidlertid var den reproduktive effekten av par hvor bare kvinner utholdt en fem-dagers varmebølgehendelse, lik i alle temperaturer.

Nedgangen var sannsynligvis på grunn av at en kombinasjon av menn blir verre ved parring, mindre spermier blir overført, mindre sperm overføres til å leve, mindre sperm blir holdt i kvinnens spermatheca og mer spermier blir skadet og infertile

To resultater var spesielt knyttet til. Disse biller, og mange kaldblodige dyr, kan leve i årevis og vil sannsynligvis se flere varmebølger. Da vi utsatte menn for to varmeveksler, ti dager fra hverandre, var avkomproduksjonen mindre enn 1% av uoppvarmede menn.

Dette antyder at suksessive varmebølger kan forene skaden fra tidligere. Skaden på avkom lang levetid og mannlig fruktbarhet var en annen effekt som ble sammensatt i flere generasjoner, og kan føre til spirende befolkningsavtak.

Å vite hvilke aspekter av biologi høyere temperaturer kan kompromittere er viktig for å forstå hvordan klimaendringer påvirker naturen. Forhåpentligvis kan denne nye kunnskapen forutsi hvilke arter som mest sannsynlig er sårbare, slik at naturvernere kan forberede seg på problemer i forkant.Den Conversation

Om forfatteren

Kris Salg, PhD Kandidat i evolusjon, oppførsel, økologi og entomologi, University of East Anglia

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; nøkkelord = Art Extinction; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}