Depuis les 1980, vagues de chaleur de plus en plus fréquentes et intenses ont contribué à plus de décès que tout autre événement météorologique extrême. Les empreintes digitales des événements extrêmes et du changement climatique sont répandues dans le monde naturel, où les populations réagissent au stress.
Une empreinte digitale commune d'un monde plus chaud est un changement de gamme, où la distribution d'une espèce se déplace à des altitudes plus élevées ou migre vers les pôles. Une revue de plusieurs centaines d’études a révélé une décalage moyen de 17 km poleward et de 11 mètres vers le haut, chaque décennie. Cependant, si les changements de température sont trop intenses ou conduisent les espèces vers des impasses géographiques, des extinctions locales se produisent dans la chaleur.
En 2003, 80% des études pertinentes ont trouvé les empreintes digitales ont été observés parmi les espèces, des herbes aux arbres et des mollusques aux mammifères. Certains ont migré, certains ont changé de couleur, certains ont changé de corps et certains ont changé leur cycle de vie. Un examen récent de plus de 100 études a révélé 8-50% de toutes les espèces sera menacé par le changement climatique.
Températures élevées et extinctions
Actuellement, nous avons un connaissances troublantes dont les traits biologiques sont sensibles au changement climatique et donc responsables d'extinctions locales. Cependant, un candidat potentiel est la reproduction masculine, car diverses études médicales et agricoles chez les animaux à sang chaud ont montré que l'infertilité masculine se produit lors d'un stress thermique.
Cependant, jusqu'à récemment, cela avait rarement été exploré en dehors des mouches des fruits chez les animaux à sang froid. Ceci en dépit du fait que les ectothermes - organismes qui dépendent de la chaleur dans leur environnement pour maintenir une température corporelle appropriée - constituent l'essentiel de la biodiversité. Étonnamment, presque 25% de toutes les espèces sont considérés comme des coléoptères.
Le coléoptère de la farine rouge (Tribolium castaneum) est un ectotherme utile pour grandes expériences sur la reproduction, puisqu'ils peuvent passer d'oeuf à adulte en un mois à 30 ° C. Les femelles peuvent stocker le sperme masculin dans des organes spécialisés appelés spermathèques et n'ont besoin que de conserver 4% d'un seul éjaculat pour pouvoir produire une progéniture jusqu'à 150 jours.
Regarder le impact des vagues de chaleur sur la reproduction, les coléoptères ont été exposés aux conditions de contrôle standard ou aux températures de vague de chaleur de cinq jours, qui étaient supérieures de 5 ° C à 7 ° C au-dessus de leur température préférée. Ensuite, les coléoptères se sont accouplés et diverses expériences ont porté sur les dommages causés à leur succès de reproduction, à la forme et à la fonction du sperme et à la qualité de leur progéniture.
Nous avons constaté que la température de la vague de chaleur 42 ° C divisait par deux le nombre de progénitures que les mâles pourraient produire par rapport à 30 ° C, certains mâles ne produisant pas de spermatozoïdes matures chez les femelles subissant également des dommages dus aux vagues de chaleur. Cependant, le rendement de reproduction des paires où seules les femelles ont subi une vague de chaleur de cinq jours était similaire à toutes les températures.
Le déclin était probablement dû à une combinaison de mâles devenant plus mauvais à l'accouplement, moins de spermatozoïdes transférés, moins de spermatozoïdes transférés vivants, moins de spermatozoïdes conservés dans les spermathèques des femelles et plus de spermatozoïdes endommagés et infertiles.
Deux résultats sont particulièrement préoccupants. Ces coléoptères et de nombreux animaux à sang froid peuvent vivre pendant des années et sont susceptibles de faire l’objet de plusieurs vagues de chaleur. Lorsque nous avons exposé les mâles à deux vagues de chaleur, à dix jours d'intervalle, leur production était inférieure à 1% de celle des mâles non chauffés.
Cela suggère que les vagues de chaleur successives peuvent aggraver les dégâts des précédentes. Les dommages causés à la longévité de la progéniture et à la fertilité masculine sont un autre effet qui s'est aggravé au fil des générations et pourrait conduire à un déclin vertigineux de la population.
Il est essentiel de connaître les aspects de la biologie susceptibles de compromettre des températures plus élevées, afin de comprendre les effets du changement climatique sur la nature. Espérons que ces nouvelles connaissances peuvent aider à prévoir les espèces les plus susceptibles d'être vulnérables, permettant ainsi aux défenseurs de l'environnement de se préparer aux problèmes qui les attendent.
À propos de l’auteur
Ventes Kris, Doctorant en évolution, comportement, écologie et entomologie, Université d'East Anglia
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Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
