يظهر عقم الذبابة أننا نستخف بمدى الضرر الذي يلحقه تغير المناخ بالحيوانات
25 مايو 2021
بليندا فان هيرواردين ، آري هوفمان ، جامعة ملبورن
تتزايد الأدلة على انخفاض الخصوبة لدى البشر والحياة البرية. بينما تم تحديد المواد الكيميائية في بيئتنا كسبب رئيسي ، يظهر بحثنا الجديد أن هناك تهديدًا آخر يلوح في الأفق لخصوبة الحيوانات: تغير المناخ.
نحن نعلم أن الحيوانات يمكن أن تموت عندما ترتفع درجات الحرارة إلى أقصى الحدود التي لا تستطيع تحملها. ومع ذلك ، تشير أبحاثنا إلى أن الذكور من بعض الأنواع يمكن أن يصابوا بالعقم حتى في درجات الحرارة الأقل تطرفًا.
هذا يعني أن توزيع الأنواع قد يكون مقيدًا بدرجات الحرارة التي يمكن أن تتكاثر عندها ، بدلاً من درجات الحرارة التي يمكن أن تعيش فيها.
هذه النتائج مهمة ، لأنها تعني أننا قد نقلل من آثار تغير المناخ على الحيوانات - ونفشل في تحديد الأنواع التي من المرجح أن تنقرض.
قد يكون توزيع بعض الأنواع مقيدًا بدرجات الحرارة التي يمكن أن تتكاثر فيها.
الشعور بالحرارة
لقد عرف الباحثون لبعض الوقت أن خصوبة الحيوانات حساسة للإجهاد الحراري.
على سبيل المثال ، تظهر الأبحاث أن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 2 ℃ يقلل بشكل كبير من إنتاج حزم الحيوانات المنوية وحجم البويضات في الشعاب المرجانية . وفي كثير من خنفساء و النحل الأنواع، قطرات الإخصاب النجاح بشكل حاد في درجات حرارة عالية.
كما تبين ارتفاع درجات الحرارة يؤثر على الإخصاب أو عدد الحيوانات المنوية في الأبقار ، الخنازير ، الأسماك و الطيور .
ومع ذلك ، لم يتم دمج درجات الحرارة التي تسبب العقم في التنبؤات حول كيفية تأثير تغير المناخ على التنوع البيولوجي. يهدف بحثنا إلى معالجة هذا.
يمكن أن تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على تكاثر الطيور.
التركيز على الذباب
شارك في الورقة المنشورة اليوم باحثون من المملكة المتحدة والسويد وأستراليا ، بما في ذلك أحد مؤلفي هذا المقال. فحصت الدراسة 43 نوعًا من الذباب لاختبار ما إذا كانت درجات حرارة خصوبة الذكور مؤشراً أفضل لتوزيعات الذباب على مستوى العالم من درجات الحرارة التي يموت فيها الذباب البالغ - والمعروف أيضًا باسم "حد البقاء على قيد الحياة".
عرّض الباحثون الذباب إلى أربع ساعات من الإجهاد الحراري في درجات حرارة تتراوح من حميدة إلى مميتة. من هذه البيانات قدروا درجة الحرارة القاتلة لـ 80٪ من الأفراد ودرجة الحرارة التي يصبح عندها 80٪ من الذكور الناجين عقيمًا.
ووجدوا أن 11 نوعًا من 43 نوعًا قد عانى من فقدان بنسبة 80٪ في الخصوبة في درجات حرارة أقل من درجة الحرارة المميتة فور إجهاد الحرارة. بدلاً من استعادة الخصوبة بمرور الوقت ، كان تأثير درجات الحرارة المرتفعة أكثر وضوحًا بعد سبعة أيام من التعرض للإجهاد الحراري. باستخدام هذا المقياس المتأخر ، أظهرت 44٪ من الأنواع (19 من 43) فقدانًا للخصوبة في درجات حرارة أقل من القاتلة.
ثم قام الباحثون بمطابقة هذه النتائج مع بيانات العالم الحقيقي حول توزيع الذباب ، وقدّروا متوسط درجات حرارة الهواء القصوى التي من المحتمل أن تواجهها الأنواع في البرية. ووجدوا أن توزيع أنواع الذباب يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتأثيرات درجات الحرارة المرتفعة على خصوبة الذكور أكثر من ارتباطها بدرجات الحرارة التي تقتل الذباب.
هذه الاستجابات للخصوبة ضرورية لبقاء الأنواع. أظهرت دراسة منفصلة بقيادة أحد مؤلفي هذه المقالة ، باستخدام محاكاة تغير المناخ في المختبر ، أن المجموعات التجريبية من نفس الذباب قد انقرضت ليس لأنها لا تستطيع تحمل الحرارة ، ولكن لأن الذكور أصبحوا عقيمين. كانت الأنواع من الغابات الاستوائية المطيرة أول من استسلم للانقراض.
إن التنبؤ بأن الأنواع الاستوائية وشبه الاستوائية قد تكون أكثر عرضة لتغير المناخ ليس بالأمر الجديد . لكن نتائج الخصوبة تشير إلى أن التأثير السلبي لتغير المناخ قد يكون أسوأ مما كان متوقعًا.
وجد البحث أن خصوبة الذباب تتأثر في درجات الحرارة الأقل من المميتة. صراع الأسهم
ماذا يعني كل هذا؟
تكيفت بعض الحيوانات لتقليل تأثير ارتفاع درجة الحرارة على الخصوبة. على سبيل المثال ، يُعتقد أن الخصيتين في ذكور الرئيسيات والبشر موجودة في الخارج لحماية الحيوانات المنوية النامية من الحرارة الزائدة.
مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، قد تتطور الحيوانات بشكل أكبر لتحمل تأثيرات الحرارة على الخصوبة. لكن السرعة التي يمكن أن تتكيف بها الأنواع قد تكون بطيئة للغاية لضمان بقائها على قيد الحياة. أظهر بحثنا أن كلاً من أنواع الذباب الاستوائية والواسعة الانتشار لا يمكنها زيادة خصوبتها عند تعرضها لظاهرة الاحتباس الحراري ، حتى بعد 25 جيلًا.
تشير دراسة شملت الخنافس أيضًا إلى أن أضرار الخصوبة من موجات الحر المتتالية يمكن أن تتراكم بمرور الوقت. وهناك حاجة إلى مزيد من العمل لتحديد كيف يمكن أن تؤدي عوامل الإجهاد الأخرى مثل الملوحة والمواد الكيميائية وسوء التغذية إلى تفاقم مشكلة درجة حرارة الخصوبة.
لم يتضح بعد ما إذا كانت النتائج التي توصلنا إليها تستقرئ للأنواع الأخرى ، بما في ذلك الثدييات مثل البشر. من الممكن بالتأكيد ، بالنظر إلى الأدلة عبر المملكة الحيوانية على أن الخصوبة حساسة للإجهاد الحراري.
في كلتا الحالتين ، ما لم يتم كبح ظاهرة الاحتباس الحراري بشكل جذري ، فمن المرجح أن تنخفض خصوبة الحيوانات. هذا يعني أن الأرض قد تتجه إلى انقراض أنواع أكثر بكثير مما كان متوقعًا في السابق..
