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全球暖化的高溫環境會使雄性昆蟲的生殖力下降
近日發表的一項研究指出﹐氣候變遷可能會對雄性昆蟲的生殖力造成影響﹐包括求偶行為的減少﹑性行為的減少﹑使卵子受精能力下降等。而且影響的時間不止一代﹐多次反覆的高溫會讓雄性幾乎完全喪失繁殖能力﹐氣溫上升對於族群大小有絕對的影響力﹐過熱的溫度甚至可能會使物種滅絕。
英國東英格蘭大學(University of East Anglia)的一項研究指出﹐高溫熱浪會破壞昆蟲的精子﹐對物種世代間的族群繁殖力產生負面影響。研究團隊表示﹐熱浪來襲時雄性生物的生殖力改變﹐可以解釋氣候變遷會對族群大小造成的影響﹐包括近年來由氣候導致的物種滅絕。
東英格蘭大學生態學教授馬特·蓋吉博士(Matt Gage)表示﹕「此研究指出﹐在大量全球生物多樣性模型的系統中﹐當氣候環境溫度上升時﹐精子功能是一種特殊的敏感性特徵。因為精子功能對於繁殖和族群生存力(population viability)特別重要﹐因此這些研究的結果﹐可以對氣候變遷造成生物多樣性威脅的說法提出一種解釋。 全球暖化將變得更不穩定和危險。熱浪等極端事件變得越來越頻繁﹐強度越來越高﹐影響地區也更加廣泛。 」。
高溫熱浪是一種特別具有破壞性的氣候條件。物種的局部滅絕(local extinction)﹐會發生在氣溫變化過於劇烈的區域。研究團隊想瞭解這件事為什麼會發生。而其中一個答案可能就和精子有關。 研究團隊以擬穀盜(red flour beetle﹐或稱麵粉甲蟲)為研究對象﹐這是一種寄生於稻穀﹑麥子﹑玉米﹑高粱等的甲蟲。並經由模擬高溫熱浪的實驗﹐來探討氣候環境對雄性生殖力的影響。
實驗將擬穀盜分為兩組﹐一組存於標準的控制條件﹐另一組存於極端高溫環境長達五天﹐比其最適生存溫度高5至7度。之後﹐研究團隊進行許多實驗﹐去評估氣候變遷對生殖成功率﹑精子功能及後代品質的潛在破壞程度。研究團隊發現﹐高溫環境會使雄性產生的精子數量減半﹐而第二波高溫幾乎使雄性的精子全部死亡。另一方面﹐雌性幾乎不受高溫影響﹐但高溫仍會影響雌性生殖道中授精的精子。經過一系列的高溫實驗後﹐雄性精子產量減少四分之三﹐產生的精子難以遷移到雌性生殖道中﹐而且精子更容易在受精前死亡。
研究人員克利斯·薩萊斯(Kirs Sales)表示﹕「我們的研究結果指出﹐高溫會讓雄性的繁殖成功率(reproductive fitness)減半﹐而且效果非常持久。」研究團隊也發現高溫會減弱雄性的性行為﹐實驗組的雄性交配頻率是控制組的一半。薩萊斯表示﹕「兩項相關的研究結果為連續高溫對雄性的影響﹐以及高溫對後代的影響。當雄性暴露於相隔十天的兩次高溫﹐牠們產生的子代不到控制組的1%。自然界的昆蟲可能經歷多次高溫﹐若雄性的生殖系統無法適應或恢復﹐可能就會影響族群的大小。」。
該研究也發現﹐受高溫影響的雄性所產生的子代壽命較短。而且這些子代在生殖表現上也同樣受到影響。這些雄性子代讓雌性受精的生殖能力下降﹐因而產生的後代數量也減少。研究人員警告﹐這表示過去受到高溫影響的族群﹐可能已造成生殖能力的破壞。
薩萊斯補充﹕「一般認為甲蟲構成了四分之一的生物多樣性﹐因此﹐這些研究結果對於了解氣候變遷對物種影響是相當重要的。研究也發現熱休克(heat shock)對溫血動物的雄性生殖力也有影響﹐而且過去的研究也發現高溫會導致哺乳類的不孕症。」。
研究人員希望這些影響能納入瀕危物種的評估模型﹐希望後續研究能釐清原因﹐並提供保護措施。
...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><div></div> 地球暖化是否會降低生殖能力是個尚未有確定答案的問題。昆蟲可以因為氣溫而遷徒，所以不會做成牠們生殖能力降低。
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