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Espermatozoide del escarabajo rojo de la harina. Foto : University of East Anglia.
El cambio climático podría representar una amenaza para la fertilidad masculina, según una nueva investigación de la Universidad de Universidad de Anglia del Este, en el Reino Unido, publicada en Nature Communications.
La investigación ha observado que las olas de calor dañan los espermatozoides de los insectos, con impactos negativos en la fertilidad de las siguientes generaciones, lo que podría explicar la disminución de poblaciones de especies relacionada con el cambio climático.
“Hemos demostrado que la función del esperma es esencial para la reproducción y la viabilidad de la población… este hallazgo podría proporcionar una explicación de por qué la biodiversidad está sufriendo debido al cambio climático”, explica el autor principal de la investigación, Matt Gage, en un comunicado.
Y añade: "una atmósfera más cálida será más volátil y peligrosa, con eventos extremos como las olas de calor cada vez más frecuentes, intensas y generalizadas. Las olas de calor son eventos climáticos extremos particularmente dañinos. Se sabe que las extinciones locales ocurren cuando los cambios de temperatura se vuelven demasiado intensos. Queríamos saber por qué sucede esto. Y una respuesta podría estar relacionada con el esperma".
El equipo de investigación investigó el escarabajo rojo de la harina (Tribolium castaneum) para explorar los efectos de las olas de calor simuladas en la reproducción masculina. Los escarabajos fueron expuestos a condiciones de control estándar y a temperaturas de olas de calor durante cinco días, con temperaturas entre 5 °C y 7 °C por encima de su óptimo térmico.
Posteriormente, una variedad de experimentos evaluaron el daño potencial de este calor al éxito reproductivo, la función del esperma en este proceso y la calidad de la descendencia.
Las olas de calor matan espermatozoides
El equipo descubrió que las olas de calor reducían a la mitad la cantidad de descendientes que los machos podían producir, y una segunda ola de calor casi esterilizaba a los machos. Las hembras, por el contrario, no se vieron afectadas por las condiciones de las olas de calor.
Sin embargo, la reproducción femenina se vio afectada indirectamente porque los experimentos demostraron que las olas de calor dañaron el esperma inseminado dentro de los tractos reproductivos femeninos.
Después de las olas de calor experimentales, los machos redujeron la producción de espermatozoides en tres cuartas partes, y cualquier esperma producido después tuvo dificultades para migrar al tracto femenino y frecuentemente moría antes de la fertilización.
El equipo también exploró las causas subyacentes de la vulnerabilidad masculina y descubrió que las olas de calor causaron un claro impacto en el comportamiento sexual masculino, ya que los machos se aparean con la mitad de frecuencia que los machos del grupo de control no sometido a las olas de calor.
La investigación ha observado que las olas de calor dañan los espermatozoides de los insectos, con impactos negativos en la fertilidad de las siguientes generaciones, lo que podría explicar la disminución de poblaciones de especies relacionada con el cambio climático.
“Hemos demostrado que la función del esperma es esencial para la reproducción y la viabilidad de la población… este hallazgo podría proporcionar una explicación de por qué la biodiversidad está sufriendo debido al cambio climático”, explica el autor principal de la investigación, Matt Gage, en un comunicado.
Y añade: "una atmósfera más cálida será más volátil y peligrosa, con eventos extremos como las olas de calor cada vez más frecuentes, intensas y generalizadas. Las olas de calor son eventos climáticos extremos particularmente dañinos. Se sabe que las extinciones locales ocurren cuando los cambios de temperatura se vuelven demasiado intensos. Queríamos saber por qué sucede esto. Y una respuesta podría estar relacionada con el esperma".
El equipo de investigación investigó el escarabajo rojo de la harina (Tribolium castaneum) para explorar los efectos de las olas de calor simuladas en la reproducción masculina. Los escarabajos fueron expuestos a condiciones de control estándar y a temperaturas de olas de calor durante cinco días, con temperaturas entre 5 °C y 7 °C por encima de su óptimo térmico.
Posteriormente, una variedad de experimentos evaluaron el daño potencial de este calor al éxito reproductivo, la función del esperma en este proceso y la calidad de la descendencia.
Las olas de calor matan espermatozoides
El equipo descubrió que las olas de calor reducían a la mitad la cantidad de descendientes que los machos podían producir, y una segunda ola de calor casi esterilizaba a los machos. Las hembras, por el contrario, no se vieron afectadas por las condiciones de las olas de calor.
Sin embargo, la reproducción femenina se vio afectada indirectamente porque los experimentos demostraron que las olas de calor dañaron el esperma inseminado dentro de los tractos reproductivos femeninos.
Después de las olas de calor experimentales, los machos redujeron la producción de espermatozoides en tres cuartas partes, y cualquier esperma producido después tuvo dificultades para migrar al tracto femenino y frecuentemente moría antes de la fertilización.
El equipo también exploró las causas subyacentes de la vulnerabilidad masculina y descubrió que las olas de calor causaron un claro impacto en el comportamiento sexual masculino, ya que los machos se aparean con la mitad de frecuencia que los machos del grupo de control no sometido a las olas de calor.
A través de generaciones
Kirs Sales, otro de los investigadores, señala que el impacto de las olas de calor se proyecta en las generaciones futuras. "Cuando los machos estuvieron expuestos a dos eventos de olas de calor con 10 días de diferencia, su producción de descendencia fue inferior al 1 por ciento, respecto a los machos del grupo de control”.
La investigación también apreció que las crías engendradas después de olas de calor tienen vidas un par de meses más cortos que las de otras camadas no expuestas. Asimismo, puso de manifiesto que el rendimiento reproductivo de los hijos de padres expuestos a olas de calor resulta afectado: se emparejan menos y crean menos descendencia.
Los investigadores advierten que este descubrimiento añade una presión adicional a las poblaciones de insectos que ya sufren el cambio climático a lo largo del tiempo.
"Se cree que los escarabajos constituyen una cuarta parte de la biodiversidad, por lo que estos resultados son muy importantes para entender cómo reaccionan las especies al cambio climático. La investigación también ha demostrado que el choque térmico puede dañar la reproducción masculina en animales de sangre caliente, y trabajos anteriores han demostrado que esto conduce a la infertilidad en los mamíferos", agregó Sales.
Investigaciones previas han comprobado en efecto que la exposición continuada a olas de calor altera la movilidad de los espermatozoides de los hombres y reduce su número durante la eyaculación. La nueva investigación sugiere que estos efectos podrían ser todavía peores en los hombres y afectar incluso a la fecundidad de las siguientes generaciones.
Kirs Sales, otro de los investigadores, señala que el impacto de las olas de calor se proyecta en las generaciones futuras. "Cuando los machos estuvieron expuestos a dos eventos de olas de calor con 10 días de diferencia, su producción de descendencia fue inferior al 1 por ciento, respecto a los machos del grupo de control”.
La investigación también apreció que las crías engendradas después de olas de calor tienen vidas un par de meses más cortos que las de otras camadas no expuestas. Asimismo, puso de manifiesto que el rendimiento reproductivo de los hijos de padres expuestos a olas de calor resulta afectado: se emparejan menos y crean menos descendencia.
Los investigadores advierten que este descubrimiento añade una presión adicional a las poblaciones de insectos que ya sufren el cambio climático a lo largo del tiempo.
"Se cree que los escarabajos constituyen una cuarta parte de la biodiversidad, por lo que estos resultados son muy importantes para entender cómo reaccionan las especies al cambio climático. La investigación también ha demostrado que el choque térmico puede dañar la reproducción masculina en animales de sangre caliente, y trabajos anteriores han demostrado que esto conduce a la infertilidad en los mamíferos", agregó Sales.
Investigaciones previas han comprobado en efecto que la exposición continuada a olas de calor altera la movilidad de los espermatozoides de los hombres y reduce su número durante la eyaculación. La nueva investigación sugiere que estos efectos podrían ser todavía peores en los hombres y afectar incluso a la fecundidad de las siguientes generaciones.
Referencia
Experimental heatwaves compromise sperm function and cause transgenerational damage in a model insect. Kris Sales et al. Nature Communicationsvolume 9, Article number: 4771 (2018). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-018-07273-z
Experimental heatwaves compromise sperm function and cause transgenerational damage in a model insect. Kris Sales et al. Nature Communicationsvolume 9, Article number: 4771 (2018). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-018-07273-z
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