Sedan 1980, alltmer frekventa och intensiva värmeböljor har bidragit till fler dödsfall än någon annan extrem väder händelse. Fingeravtryck av extrema händelser och klimatförändringar är utbredd i naturen, där befolkningen visar stressresponser.
Ett vanligt fingeravtryck av en varmare värld är ett växlingsskifte, där fördelningen av en art flyttas till högre höjder eller migrerar mot polerna. En översyn av flera hundra studier hittade en genomsnittlig förskjutning av 17km poleward och 11 meter upslopevarje årtionde. Om emellertid temperaturförändringar är för intensiva eller blyarter till geografiska döda ändamål, uppträder lokala utrotningar i värmen.
2003, 80% av relevanta studier hittade fingeravtryck ses bland arter, från gräs till träd och blötdjur till däggdjur. Några migrerade, någon förändrad färg, vissa förändrade sina kroppar och vissa skiftade sina livscykel-tidpunkter. En ny recension av mer än 100-studier hittades 8-50% av alla arter kommer att hotas av klimatförändringen som ett resultat.
Höga temperaturer och utrotningar
För närvarande har vi en störande begränsad kunskap av vilka biologiska egenskaper är känsliga för klimatförändringar och därför ansvarar för lokala utrotningar. En potentiell kandidat är emellertid manlig reproduktion, eftersom en rad medicinska och jordbruksstudier i varmblodiga djur har visat att manlig infertilitet sker under värmespänning.
Men tills nyligen hade detta sällan utforskats utanför fruktflugor i kallblodiga djur. Detta trots att ektoterma - organismer som är beroende av värme i sin miljö för att upprätthålla en lämplig kroppstemperatur - består mest av biodiversiteten. Förvånansvärt, nästan 25% av alla arter anses vara en skalbagge.
Den röda mjölbaggen (Tribolium castaneum) är en användbar ektoterm för stora experiment på reproduktion, eftersom de kan gå från ägg till vuxen i en månad vid 30 ° C. Kvinnor kan lagra manliga spermier i specialiserade organ som kallas spermathecae och de behöver bara hålla 4% av ett enda ejakulat för att de ska kunna producera avkomma i upp till 150 dagar.
Att titta på påverkan av värmeböljor på reproduktion, skalbaggar exponeras för antingen standardstyrningsbetingelser eller 5-dagars värmevågstemperaturer, vilka var 5 ° C till 7 ° C över deras föredragna temperatur. Därefter parades bägare och en rad olika försök letade efter skador på deras reproduktiva framgång, spermier och funktion och avkommans kvalitet.
Vi fann att 42 ° C värmevågstemperaturer halverade antalet avkommor som män skulle kunna producera i förhållande till 30 ° C, medan vissa män som inte producerar någon och mogen sperma i kvinnlig lagring också upplever skador från värmeböljor. Den reproduktiva effekten av par där endast kvinnorna varade en fem dagars värmeböljnings händelse var likartade vid alla temperaturer.
Minskningen berodde sannolikt på att en kombination av män blev sämre vid parning, mindre spermier överfördes, mindre spermier överfördes vid liv, mindre spermier förvarades i kvinnans spermathecae och mer spermier skadades och infertila.
Två resultat gällde särskilt. Dessa skalbaggar och många kallblodiga djur kan leva i flera år och kommer sannolikt att se flera värmeböljor. När vi exponerade män till två värmebölja händelser, tio dagar ifrån varandra, var deras avkommande produktion mindre än 1% av ouppvärmda män.
Detta föreslår att successiva värmeböljor kan förena skadorna från tidigare. Skador på avkomma livslängd och manlig fertilitet var en annan effekt som var sammansatt över flera generationer och kan leda till en spirande befolkningsminskning.
Att veta vilka aspekter av biologi högre temperaturer kan kompromissa är viktigt för att förstå hur klimatförändringar påverkar naturen. Förhoppningsvis kan den nya kunskapen förutsäga vilka arter som mest sannolikt kommer att vara sårbara, vilket gör det möjligt för naturvårdare att förbereda sig för de problem som kommer framåt.
Om författaren
Kris försäljning, Doktorand i evolution, beteende, ekologi och entomologi, University of East Anglia
Relaterade böcker:
Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma
av Bessel van der Kolk
Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Breath: The New Science of a Lost Art
av James Nestor
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.
Klicka för mer info eller för att beställa
Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning
av Steven R. Gundry
Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging
av Joel Greene
Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta
av Dr Jason Fung och Jimmy Moore
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
