Sinds de 1980s, steeds frequentere en intensere hittegolven hebben bijgedragen tot meer doden dan welke andere extreme weersomstandigheden ook. De vingerafdrukken van extreme gebeurtenissen en klimaatverandering zijn wijdverspreid in de natuurlijke wereld, waar populaties stressreacties vertonen.
Een veel voorkomende vingerafdruk van een warmere wereld is een verschuiving in het bereik, waarbij de verspreiding van een soort zich naar hogere hoogten verplaatst of naar de polen migreert. Een overzicht van enkele honderden studies gevonden een gemiddelde verschuiving van 17km poleward en 11 meters oplopend, elk decennium. Echter, als temperatuurveranderingen te intens zijn of leiden soort tot geografische dood eindigt, lokale uitsterven optreden in de hitte.
In 2003, 80% van relevante onderzoeken vond de vingerafdrukken werden gezien tussen soorten, van grassen tot bomen en weekdieren tot zoogdieren. Sommigen migreerden, sommigen veranderden van kleur, sommige veranderden hun lichaam en sommige verlegden hun levenscyclustijden. Een recent overzicht van meer dan 100-studies gevonden 8-50% van alle soorten wordt hierdoor bedreigd door klimaatverandering.
Hoge temperaturen en uitsterven
Momenteel hebben we een verontrustend beperkte kennis waarvan biologische kenmerken gevoelig zijn voor klimaatverandering en daarom verantwoordelijk zijn voor lokale uitstervingen. Een potentiële kandidaat is echter mannelijke voortplanting, omdat er een reeks medische en landbouwstudies is bij warmbloedige dieren hebben aangetoond dat mannelijke onvruchtbaarheid optreedt tijdens hittestress.
Tot voor kort had dit echter zelden onderzocht buiten fruitvliegen bij koudbloedige dieren. Dit ondanks het feit dat ectothermen - organismen die afhankelijk zijn van warmte in hun omgeving om een geschikte lichaamstemperatuur te handhaven - de meeste biodiversiteit omvatten. Verbazingwekkend, bijna 25% van alle soorten wordt gedacht een kever te zijn.
De rode bloemkever (Tribolium castaneum) is een nuttige ectotherm voor grote experimenten op reproductie, omdat ze in een maand van ei naar volwassen kunnen gaan bij 30 ° C. Vrouwtjes kunnen mannelijk sperma opslaan in gespecialiseerde organen die spermathecae worden genoemd en ze hoeven maar 4% van één ejaculaat te houden om hen in staat te stellen om tot 150-dagen nakomelingen te produceren.
Om naar te kijken invloed van hittegolven op de voortplanting, kevers werden blootgesteld aan ofwel standaard controleomstandigheden of vijfdaagse hittegolftemperaturen, die 5 ° C tot 7 ° C boven hun voorkeurstemperatuur waren. Naderhand werden kevers gepaard en een verscheidenheid aan experimenten zochten naar schade aan hun voortplantingssucces, spermavorm en -functie en kwaliteit van de nakomelingen.
We ontdekten dat 42 ° C-hittegolftemperaturen het aantal nakomelingen van mannetjes ten opzichte van 30 ° C halveerden. Sommige mannetjes slaagden er niet in om volwassen en volwassen sperma in vrouwelijke opslag te produceren, en ondervonden ook schade door hittegolven. De reproductieve output van paren waarbij alleen de vrouwtjes een vijfdaagse hittegolf-gebeurtenis doormaakten, was echter vergelijkbaar bij alle temperaturen.
De achteruitgang was waarschijnlijk te wijten aan een combinatie van mannetjes die slechter werden bij het paren, minder sperma dat werd overgedragen, minder sperma dat in leven werd overgebracht, minder sperma dat in de spermathecae van de vrouwtjes werd bewaard en meer sperma dat beschadigd en onvruchtbaar was.
Twee resultaten waren bijzonder zorgwekkend. Deze kevers, en vele koelbloedige dieren, kunnen jarenlang leven en zullen waarschijnlijk meerdere hittegolven zien. Toen we mannetjes blootstelden aan twee hittegolfevenementen, tien dagen na elkaar, was de productie van hun nakomelingen minder dan 1% van die van onverwarmde mannetjes.
Dit suggereert dat opeenvolgende hittegolven de schade van voorgaande kunnen versterken. De schade aan de levensduur van de nakomelingen en de mannelijke vruchtbaarheid was een ander effect dat werd verergerd over opeenvolgende generaties en zou kunnen leiden tot een afnemende populatie.
Weten welke aspecten van biologie hogere temperaturen kunnen compromitteren, is essentieel om te begrijpen hoe klimaatverandering de natuur beïnvloedt. Hopelijk kan deze nieuwe kennis helpen voorspellen welke soorten het meest waarschijnlijk kwetsbaar zijn, waardoor natuurbeschermers zich kunnen voorbereiden op de komende problemen.
Over de auteur
Kris Verkoop, Promovendus in evolutie, gedrag, ecologie en entomologie, Universiteit van East Anglia
Related Books:
Het lichaam houdt de score bij: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
door Bessel van der Kolk
Dit boek onderzoekt de verbanden tussen trauma en fysieke en mentale gezondheid en biedt inzichten en strategieën voor genezing en herstel.
Klik voor meer info of om te bestellen
Adem: de nieuwe wetenschap van een verloren kunst
door James Nestor
Dit boek verkent de wetenschap en praktijk van ademhalen en biedt inzichten en technieken voor het verbeteren van de fysieke en mentale gezondheid.
Klik voor meer info of om te bestellen
De plantenparadox: de verborgen gevaren van 'gezond' voedsel dat ziekten en gewichtstoename veroorzaakt
door Steven R. Gundry
Dit boek onderzoekt de verbanden tussen voeding, gezondheid en ziekte en biedt inzichten en strategieën om de algehele gezondheid en het welzijn te verbeteren.
Klik voor meer info of om te bestellen
De immuniteitscode: het nieuwe paradigma voor echte gezondheid en radicale antiveroudering
door Joël Greene
Dit boek biedt een nieuw perspectief op gezondheid en immuniteit, gebaseerd op principes van epigenetica en biedt inzichten en strategieën voor het optimaliseren van gezondheid en veroudering.
Klik voor meer info of om te bestellen
De complete gids voor vasten: genees uw lichaam door middel van intermitterend, afwisselende dagen en langdurig vasten
door dr. Jason Fung en Jimmy Moore
Dit boek onderzoekt de wetenschap en praktijk van vasten en biedt inzichten en strategieën voor het verbeteren van de algehele gezondheid en welzijn.
Klik voor meer info of om te bestellen
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
