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Cambio climático: el efecto sobre el esperma podría ser clave para la extinción de especies


Desde la década de 1980, las olas de calor cada vez más frecuentes e intensas han contribuido a más muertes que cualquier otro evento climático extremo. Las huellas dactilares de eventos extremos y el cambio climático están muy extendidos en el mundo natural, donde las poblaciones muestran respuestas de estrés.


por Kris Sales


Una huella dactilar común de un mundo más cálido es un cambio de rango, donde la distribución de una especie se desplaza a altitudes más altas o migra hacia los polos. Una revisión de varios cientos de estudios encontró un cambio promedio de 17 km hacia el polo y 11 metros de pendiente ascendente , cada década. Sin embargo, si los cambios de temperatura son demasiado intensos o llevan a las especies a un callejón sin salida geográfico, las extinciones locales ocurren en el calor.

En 2003, el 80 por ciento de los estudios relevantes encontraron que las huellas dactilares se observaron entre especies, desde pastos a árboles y moluscos a mamíferos. Algunos emigraron, algunos cambiaron de color, algunos modificaron sus cuerpos y otros cambiaron sus tiempos de ciclo de vida. Una revisión reciente de más de 100 estudios reveló que 8-50 por ciento de todas las especies se verán amenazadas por el cambio climático como resultado.

Altas temperaturas y extinciones.

Actualmente, tenemos un conocimiento perturbadoramente limitado de qué rasgos biológicos son sensibles al cambio climático y, por lo tanto, responsables de las extinciones locales. Sin embargo, un candidato potencial es la reproducción masculina , porque una serie de estudios médicos y agrícolas en animales de sangre caliente han demostrado que la infertilidad masculina ocurre durante el estrés por calor.

Sin embargo, hasta hace poco, esto rara vez se había explorado fuera de las moscas de la fruta en animales de sangre fría. Esto ocurre a pesar del hecho de que los ectotermos (organismos que dependen del calor de su entorno para mantener una temperatura corporal adecuada ) constituyen la mayor parte de la biodiversidad. Sorprendentemente, se cree que casi el 25 por ciento de todas las especies es un escarabajo.

El escarabajo rojo de la harina ( Tribolium castaneum ) es un ectotermo útil para grandes experimentos en reproducción , ya que pueden ir de huevo a adulto en un mes a 30 ° C. Las hembras pueden almacenar espermatozoides masculinos en órganos especializados llamados espermatecas y solo necesitan mantener el 4 por ciento de un solo eyaculado para que puedan producir descendencia de hasta 150 días.

Para observar el impacto de las ondas de calor en la reproducción , los escarabajos fueron expuestos a condiciones de control estándar o temperaturas de onda de calor de cinco días, que fueron de 5 ° C a 7 ° C por encima de su temperatura preferida. Posteriormente, los escarabajos se aparearon y varios experimentos buscaron daños en su éxito reproductivo , la forma y función de los espermatozoides y la calidad de la descendencia.

Encontramos que las temperaturas de las olas de calor a 42 ° C redujeron a la mitad el número de descendientes que los machos podían producir en relación con los 30 ° C, y que algunos machos no producían espermatozoides maduros y en almacenamiento femenino también sufrían daños por las olas de calor. Sin embargo, el rendimiento reproductivo de las parejas en las que solo las hembras soportaron un evento de ola de calor de cinco días fue similar en todas las temperaturas.

Cambio climático: el efecto sobre el esperma podría ser clave para la extinción de especies
Los machos calentados (B) tenían menos espermatozoides (teñidos de verde) y relativamente más espermatozoides muertos (teñidos de rojo) que los machos de control (A). Crédito: Kris Sales, Autor proporcionado

El declive se debió probablemente a que la combinación de machos empeoró en el apareamiento, se transfirieron menos espermatozoides, se transfirieron menos espermatozoides, se mantuvo menos espermatozoides en la espermateca de las hembras y se dañó e estéril más espermatozoides.

Dos resultados fueron particularmente preocupantes. Estos escarabajos, y muchos animales de sangre fría, pueden vivir por años y es probable que vean múltiples olas de calor. Cuando expusimos a los machos a dos eventos de olas de calor , con diez días de diferencia, su producción de descendencia fue menos del 1 por ciento de la de los machos sin calefacción.

Esto sugiere que las olas de calor sucesivas pueden agravar el daño de las anteriores. El daño a la longevidad de los hijos y la fertilidad masculina fue otro de los efectos que se agravó a lo largo de generaciones sucesivas, y podría llevar a descensos en la población.

Saber qué aspectos de la biología pueden afectar las temperaturas más altas es esencial para comprender cómo el cambio climático afecta a la naturaleza. Con suerte, este nuevo conocimiento puede ayudar a predecir qué especies tienen más probabilidades de ser vulnerables, permitiendo a los conservacionistas prepararse para los problemas futuros.


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