Вонг Ю Лян / Шаттерсток

Поскольку 1980s, все более частые и интенсивные волны тепла способствовали большему количеству смертей, чем любое другое экстремальное погодное явление. Отпечатки пальцев экстремальных явлений и изменения климата широко распространены в естественном мире, где население демонстрирует реакцию на стресс.

Распространенным отпечатком теплого мира является сдвиг диапазона, когда распространение вида перемещается на более высокие высоты или мигрирует к полюсам. Обзор нескольких сотен исследований обнаружил среднее смещение 17km к полюсу и 11 метров вверх по склонуКаждое десятилетие. Однако, если изменения температуры слишком интенсивны или приводят виды к географическим тупикам, локальные вымирания происходят в жару.

В 2003, 80% соответствующих исследований обнаружили отпечатки пальцев были замечены среди видов, от трав до деревьев и моллюсков до млекопитающих. Некоторые мигрировали, некоторые изменили цвет, некоторые изменили свое тело, а некоторые изменили время своего жизненного цикла. Недавний обзор более 100 исследований, найденных 8-50% всех видов будет угрожать изменением климата в результате.

Высокие температуры и вымирания

В настоящее время мы имеем тревожно ограниченные знания из которых биологические признаки чувствительны к изменению климата и, следовательно, ответственны за местные вымирания. Тем не менее, потенциальным кандидатом является мужской репродукции, потому что ряд медицинских и сельскохозяйственных исследований у теплокровных животных показали, что мужское бесплодие происходит во время теплового стресса.

Однако до недавнего времени это редко были исследованы вне плодовых мух у хладнокровных животных. И это несмотря на тот факт, что экзотермы - организмы, которые для поддержания подходящей температуры тела используют тепло в своей среде, - составляют большую часть биоразнообразия. Удивительно, почти 25% всех видов Считается, что это жук.

Красный жукТриболиум кастаниум) является полезной экзотермой для большие эксперименты по размножению, так как они могут перейти от яйца к взрослому в течение месяца при 30 ° C. Самки могут хранить мужскую сперму в специализированных органах, называемых сперматеками, и им нужно только хранить 4% от одного эякулята, чтобы они могли производить потомство до 150 дней.

Смотреть на влияние тепловых волн на размножениежуков подвергали воздействию либо стандартных условий контроля, либо пятидневных температур тепловых волн, которые были от 5 ° C до 7 ° C выше их предпочтительной температуры. После этого жуки спаривались и во многих экспериментах искали ущерб их репродуктивному успеху, форме и функции спермы, а также качеству потомства.

Мы обнаружили, что температура тепловых волн 42 ° C вдвое сократила количество потомков, которые могли произвести по сравнению с 30 ° C, при этом некоторые самцы не смогли произвести какую-либо зрелую сперму в женском хранилище, также испытывая повреждение от тепловых волн. Тем не менее, репродуктивный выход пар, где только самки пережили пятидневную волну, был одинаковым при всех температурах.

Снижение было, вероятно, из-за того, что у самцов ухудшилось спаривание: меньше сперматозоидов переносилось, меньше сперматозоидов переносилось живыми, меньше сперматозоидов сохранялось в сперматеках самок и больше сперматозоидов повреждались и бесплодны

Два результата были особенно важны. Эти жуки и многие хладнокровные животные могут жить годами и, вероятно, видят множество тепловых волн. Когда мы подвергали самцов воздействию двух тепловых волн, с интервалом в десять дней, их потомство было меньше, чем 1% от производства без подогрева самцов.

Это говорит о том, что последовательные волны тепла могут усугубить ущерб предыдущих. Ущерб продолжительности жизни потомства и мужской фертильности был еще одним эффектом, который усугублялся на протяжении последующих поколений и мог привести к резкому сокращению численности населения.

Знание того, какие аспекты биологии могут поставить под угрозу более высокие температуры, необходимо для понимания того, как изменение климата влияет на природу. Надеемся, что эти новые знания помогут предсказать, какие виды наиболее уязвимы, что позволит специалистам по охране природы подготовиться к предстоящей проблеме.

Об авторе

Крис Сэйлс, кандидат наук, кандидат в области эволюции, поведения, экологии и энтомологии, Университет Восточной Англии

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon