Mudança climática: efeito sobre o esperma pode ser a chave para a extinção de espécies

Mudança climática: efeito sobre o esperma pode ser a chave para a extinção de espécies
Wong Yu Liang / Shutterstock

Desde os 1980s, Ondas de calor cada vez mais frequentes e intensas contribuíram para mais mortes do que qualquer outro evento climático extremo. As impressões digitais de eventos extremos e mudanças climáticas são difundidas no mundo natural, onde as populações estão mostrando respostas de estresse.

Uma impressão digital comum de um mundo mais quente é uma mudança de escala, em que a distribuição de uma espécie se move para altitudes mais elevadas ou migra em direção aos pólos. Uma revisão de várias centenas de estudos encontrou desvio médio do pólo 17km e inclinação máxima 11, a cada década. No entanto, se as mudanças de temperatura são muito intensas ou levam as espécies a becos sem saída geográficos, as extinções locais ocorrem no calor.

Em 2003, 80% de estudos relevantes descobriram que as impressões digitais foram vistos entre espécies, de gramíneas a árvores e moluscos a mamíferos. Alguns migraram, alguns mudaram de cor, alguns alteraram seus corpos e alguns mudaram seus tempos de ciclo de vida. Uma recente revisão de mais de 100 estudos encontrados 8-50% de todas as espécies será ameaçada pela mudança climática como resultado.

Altas temperaturas e extinções

Atualmente, temos um conhecimento perturbadoramente limitado das quais características biológicas são sensíveis às mudanças climáticas e, portanto, responsáveis ​​pelas extinções locais. No entanto, um potencial candidato é a reprodução masculina, porque uma gama de estudos médicos e agrícolas em animais de sangue quente demonstraram que a infertilidade masculina ocorre durante o estresse térmico.

No entanto, até recentemente isso tinha raramente foi explorado fora moscas da fruta em animais de sangue frio. Isso ocorre apesar do fato de ectotherms - organismos que dependem de calor em seu ambiente para manter uma temperatura corporal adequada - compreendem a maior parte da biodiversidade. Surpreendentemente, quase 25% de todas as espécies são pensados ​​para ser um besouro.

O besouro de farinha vermelha (Tribolium castaneum) é um ectotherm útil para grandes experimentos em reprodução, como eles podem ir de ovo a adulto em um mês a 30 ° C. As fêmeas podem armazenar espermatozóides masculinos em órgãos especializados chamados espermateca e só precisam manter 4% de um único ejaculado para permitir que produzam descendentes por até 150 dias.

Para olhar o impacto das ondas de calor na reprodução, os besouros foram expostos a condições de controle padrão ou a temperaturas de cinco dias da onda de calor, que foram 5 a 7 acima da sua temperatura preferida. Posteriormente, os besouros acasalaram e uma variedade de experimentos procurou por danos ao seu sucesso reprodutivo, forma e função espermática e qualidade da prole.

Descobrimos que as temperaturas da onda de calor 42 ° C reduziram pela metade o número de descendentes que os machos poderiam produzir em relação a 30 ° C, com alguns machos não produzindo espermatozóides maduros no armazenamento das fêmeas, sofrendo também danos causados ​​pelas ondas de calor. No entanto, a produção reprodutiva de pares em que apenas as fêmeas tiveram um evento de ondas de calor de cinco dias foi semelhante em todas as temperaturas.

O declínio foi provavelmente devido a uma combinação de machos piorando no acasalamento, menos espermatozoides sendo transferidos, menos espermatozoides transferidos estando vivos, menos espermatozoides sendo mantidos nas espermatecas das fêmeas e mais espermatozoides danificados e inférteis.

Dois resultados foram particularmente preocupantes. Esses besouros e muitos animais de sangue frio podem viver por anos e provavelmente verão múltiplas ondas de calor. Quando expomos machos a dois eventos de ondas de calor, com dez dias de diferença, a produção de descendentes foi menor que 1% da dos machos não aquecidos.

Isto sugere que ondas de calor sucessivas podem agravar o dano das anteriores. O dano à longevidade dos descendentes e à fertilidade masculina foi outro efeito que foi agravado por sucessivas gerações, e poderia levar a declínios populacionais em espiral.

Saber quais aspectos da biologia as temperaturas mais altas poderiam comprometer é essencial para entender como a mudança climática afeta a natureza. Esperançosamente, esse novo conhecimento pode ajudar a prever quais espécies são mais vulneráveis, permitindo que os conservacionistas se preparem para o problema que está por vir.

Sobre o autorA Conversação

Kris Vendas, Doutorando em evolução, comportamento, ecologia e entomologia, Universidade de East Anglia


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Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

 

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