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高温会减少精子数量,雄性昆虫生殖力已经受到全球变暖影响

2018-11-17 浏览: 266 评论:0

摘要: 全球变暖让高温天气出现得越来越频繁,野生动物的处境也变得越来越艰难,尤其对于昆虫来说。 英国东英吉利亚大学的科学家通过实验研究发现,当把面象虫(一种甲虫)置于比其最适生存温度(35 ℃)高 5 ℃- 7 ℃ 的环境中时,5 天之后,雄性面象虫的生殖能力将会受到...

全球变暖让高温天气出现得越来越频繁,野生动物的处境也变得越来越艰难,尤其对于昆虫来说。

英国东英吉利亚大学的科学家通过实验研究发现,当把面象虫(一种甲虫)置于比其最适生存温度(35 ℃)高 5 ℃- 7 ℃ 的环境中时,5 天之后,雄性面象虫的生殖能力将会受到严重的损害,雌性面象虫则不受影响。这一研究结果近日发表在了《自然·通讯》(Nature Communications)上。

高温会减少精子数量,雄性昆虫生殖力已经受到全球变暖影响

高温环境会减少精子的数量,削弱精子活力和在雌性体内的运动能力,而且持续的高温几乎会让雄性面象虫完全丧失生殖能力,并且这一不利的影响会遗传给下一代。如果父辈的面象虫或者精子经历过高温伤害的话,下一代的面象虫的生殖能力将会变得更弱,寿命也会变得更短。

高温是如何对精子造成破坏的,目前科学家们还不能完全清楚,不过研究人员注意到高温会对精子膜造成破坏,这可能会对精子的活动造成影响。精子内的 DNA 也有可能遭到高温破坏,这就意味着破坏造成的不利影响会通过 DNA 遗传给下一代。

由于已知的甲虫种类有 40 万种,它们在越来越常见的高温天气下会受到什么样的影响,对全球生态系统的健康和生物多样性的保护有着非常重要的影响。

领导这一研究工作的东英吉利亚大学的Kris Sales 在接受《卫报》采访时说:“甲虫构成了生物多样性的 1/4 ,所以这些结果对于我们理解物种在气候变化面前会作何反应有着非常重要的意义。”

在全球变暖的背景下,雄性动物在高温条件下生育能力被破坏可能是生物多样性减少的一个潜在的驱动因素。Sales 的研究结果显示,暴露在高温环境之后,甲虫的后代数量减少了一半。而此前已有研究发现波多黎各雨林和德国自然保护区中的昆虫数量在过去 30 年里分别下降了 80% 和75% 。

由于昆虫是众多植物的传粉媒介、食物链的基础,因此频繁而持续的高温天气不仅会通过直接减少昆虫数量降低生物多样性,也会间接地给整个生态系统带来难以估量的影响。

不仅昆虫的生殖能力会受到全球变暖的影响,包括人类在内的恒温动物的生育能力也有可能会受到持续高温天气的损害,尽管这一影响不如变温动物那般显著。

牛津大学的 Stuart Wigby 在接受《卫报》采访时说:“考虑到我们已经认识到精子对高温的普遍敏感,我们完全有理由相信类似的后果也会在其他昆虫上看到,甚至哺乳动物,包括我们人类,也会受到影响。”

今年 9 月份 GQ 上的一篇名为《精子为零》(Sperm Count Zero)的报道,也许能从侧面给我们一些信息:美国、欧洲、澳大利亚和新西兰男性精子数量在过去 40 年里下降了 50% 以上,不孕不育正在成为困扰西方社会的严重问题。需要说明的是,这篇报道里将西方男性精子数量下降的问题归因为各种商品中无处不在的内分泌干扰物。

不过,一个无法忽略的事实是,最近十几年世界范围内的热浪事件正变得越来越频繁。实验室里面象虫经历的高温(40 ℃- 42 ℃),全球有 90 个国家在过去几年里都曾遭遇过,包括中国。

Wigby 说我们对于导致雄性生育率下降的因素还知之甚少,不过“任何能加深我们对雄性生育变化基本机制理解的研究都是有价值的。我们的研究发现高温会对雄性生育能力造成损害,而且损害能够代际传递,这是一项新的发现而且很重要。不过,实验室内的研究是否适用于真实世界始终是一个问题。”

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