El cambio climático prácticamente puede esterilizar a los insectos machos

El daño reproductivo en los machos bajo las condiciones que provoca una ola de calor podría contribuir a la disminución de la biodiversidad en el Antropoceno.
16.11.18
Un escarabajo rojo de la harina​​. Imagen: USDA.
Un escarabajo rojo de la harina. Imagen: USDA.

Artículo publicado originalmente por Motherboard Estados Unidos.

El cambio climático podría reducir la tasa de fertilidad de los insectos machos en al menos la mitad, según un estudio publicado el martes en Nature Communications. Esta es una mala noticia para insectos y humanos por igual, porque los insectos desempeñan un papel crucial en la polinización de nuestros cultivos y en la estabilización de muchas de las redes alimentarias y los ecosistemas de los que dependemos.

Dirigida por Kirs Sales, un investigador de posgrado en la Universidad de East Anglia en el Reino Unido, la investigación encontró que las olas de calor cada vez más intensas representan una grave amenaza para la aptitud reproductiva de los insectos en todo el mundo.

"Las olas de calor reducen la fertilidad masculina y la competitividad del esperma, y cuando se dan de manera sucesiva casi terminan por esterilizar a los machos", escribieron Sales y sus coautores en el estudio. "Este daño reproductivo a los machos en condiciones de ola de calor ofrece una posible causa detrás de la disminución de la biodiversidad, la cual sería el calentamiento global".

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Los investigadores expusieron al escarabajo rojo de la harina, un organismo modelo comúnmente estudiado, a las condiciones de las olas de calor en un laboratorio. Un grupo de 56 machos y 55 hembras, que fue separado de acuerdo con su sexo, pasó cinco días viviendo en placas de petri que mantuvieron a 40 °C, lo cual son 5 °C más que la temperatura de vida óptima para la especie. Un grupo de control de 65 machos y 27 hembras fue mantenido a temperaturas óptimas de 30 °C y 35 °C.

Después de estos tratamientos, reunieron a los machos con las hembras para que se aparearan. Los resultados fueron dramáticos: el grupo de control pudo producir el doble de descendientes que los machos sometidos a la ola de calor, debido a la caída estrepitosa en el recuento de espermatozoides viables de este último grupo. Los resultados fueron aún más evidentes cuando los escarabajos fueron sometidos a múltiples olas de calor. Esos machos engendraron menos del uno por ciento de la cantidad de descendientes engendrados por el grupo de control, lo que dio como resultado "una esterilidad casi absoluta en los machos", dijo el equipo.

Las hembras que estuvieron expuestas a las olas de calor tuvieron un éxito reproductivo muy semejante al de las hembras del grupo de control. Sin embargo, un grupo de hembras que se aparearon con machos antes de una ola de calor se vieron afectadas indirectamente porque la viabilidad de los espermatozoides dentro de ellas se redujo debido a las altas temperaturas.

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El efecto negativo sobre la fertilidad no se limitó a los escarabajos que experimentaron directamente las olas de calor: sus descendientes también tuvieron tasas más altas de infertilidad y períodos de vida más cortos.

"El potencial reproductivo de los descendientes machos se redujo significativamente si habían sido engendrados por machos o espermatozoides que previamente habían experimentado estrés térmico, y su período de vida también se vio reducido si los padres habían experimentado una ola de calor", dijeron Sales y sus colegas.

El estudio se centró en los llamados ectotermos de "sangre fría", que son organismos que, a diferencia de los humanos, requieren fuentes externas de calor para regular la temperatura de sus cuerpos. Debido a que son tan sensibles a los cambios térmicos, los ectotermos se encuentran particularmente amenazados por el cambio climático.

Pero investigaciones anteriores han demostrado que los endotermos, organismos que pueden generar calor internamente como los mamíferos, también sufren una reducción de la fertilidad en condiciones anormales de calor. Un estudio de 1970 en el Journal of Animal Science encontró que los ratones machos expuestos a temperaturas elevadas eran aproximadamente un 75 por ciento menos fértiles en el corto plazo, aunque su viabilidad espermática mejoraba una vez que era eliminado el estrés por calor.

Un estudio de 2018 publicado en Demography modeló 80 años de datos de nacimientos en los EU , y encontró que las olas de calor se correlacionaban con la disminución de las tasas de natalidad de entre nueve y diez meses después. Sin embargo, todavía hay un gran debate sobre el grado de influencia que tiene el calor en la fertilidad masculina humana.

En cualquier caso, el nuevo estudio demuestra que las altas temperaturas significan menos fertilidad para los insectos, lo cual sigue siendo una mala noticia para los humanos.