気候変動:精子への影響が種の絶滅の鍵を握る可能性がある
Wong Yu Liang / Shutterstock

1980s、 ますます頻繁で激しい熱波 他のどの極端な気象イベントよりも多くの死に貢献しました。 極端な出来事や気候変動のフィンガープリントは、人口がストレス反応を示している自然界に広がっています。

より暖かい世界の一般的な指紋は、種の分布がより高い高度に移動するか、極に向かって移動する範囲シフトです。 数百の研究のレビューは、 17kmの平均シフトは極方向で、11メートルは上り坂、10年ごとに。 しかし、気温の変化が激しすぎたり、種が地理的な行き止まりになったりすると、熱によって局所的な絶滅が起こります。

2003年には、 関連研究の80%で指紋が見つかりました 草から木、軟体動物から哺乳類まで、種の間で見られました。 ある人は移動し、ある人は色を変え、ある人は体を変え、そしてある人はライフサイクルのタイミングを変えました。 100を超える研究の最近のレビューが見つかりました 全種の8〜50% その結果、気候変動によって脅かされるでしょう。

高温と絶滅

現在、私たちは 気が散るほど限られた知識 そのうちのどの生物学的特性が気候変動に敏感であり、それ故に地域の絶滅の原因となっています。 しかし、潜在的な候補は男性の生殖です。 温血動物で 男性の不妊は熱ストレスの間に起こることを示しました。

しかし、最近までこれは ミバエの外で探検されることはめったにない 冷血動物で。 これは、外気温(適切な体温を維持するために環境内の熱に依存する生物)が生物多様性の大部分を占めるという事実にもかかわらずです。 驚くほど、ほぼ 全種の25% カブトムシと考えられています。


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赤い小麦カブトムシ(トリボリウムカスタネウム)のための有用な外温です 生殖に関する大規模実験彼らは30℃で一ヶ月で卵から成虫に行くことができるように、。 女性は精子と呼ばれる特殊な臓器に男性の精子を保存することができ、彼らは彼らが最大4日の間子孫を産むことを可能にするために単一の射精の150%を保つ必要があるだけです。

を見て 繁殖に対する熱波の影響例えば、カブトムシは標準的な対照条件または5日間の熱波温度のいずれかに曝され、それらはそれらの好ましい温度よりもXNUMX℃〜XNUMX℃高い。 その後、カブトムシは交尾し、さまざまな実験で繁殖の成功、精子の形態と機能、そして子孫の品質へのダメージを調べました。

我々は、42°Cの熱波温度が30°Cと比較して子の雄の数を生産することができるのを半減させたことを発見した。 しかし、女性だけが5日間の熱波イベントに耐えたペアの生殖出力はすべての温度で類似していました。

この減少は、オスの交尾が悪化し、移される精子が少なくなり、生きている精子が少なくなり、メスの精子細胞に保持される精子が少なくなり、損傷を受けて不妊になる精子が増えたことが原因である可能性があります。

特に2つの結果がありました。 これらのカブトムシ、そして多くの冷血動物は何年も生きることができ、複数の熱波を見る可能性があります。 我々が10日間隔で2つの熱波事件に男性をさらしたとき、彼らの子孫生産は非加熱男性のそれの1%未満でした。

これは、連続した熱波が以前のものの損傷を悪化させる可能性があることを示唆しています。 子孫の寿命と男性の生殖能力へのダメージは別の影響であり、それは連続した世代に渡って悪化し、そして螺旋状の人口減少につながる可能性がありました。

より高い気温が生物学のどの側面を危険にさらす可能性があるかを知ることは、気候変動がどのように自然に影響を与えるかを理解するために不可欠です。 うまくいけば、この新しい知識はどの種が最も脆弱である可能性が高いかを予測するのに役立つことができます。

著者について会話

クリスセールス、進化論、行動学、生態学、昆虫学の博士号取得者、 イースト・アングリア大学

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