Las futuras olas de calor pueden ser malas noticias para los espermatozoides (esperma de pájaro)

Un par de pinzones cebra. Crédito: Jim Bendon

Cuando se trata de calor extremo, en teoría, los pinzones cebra deberían manipularlo. Las aves son nativas del cálido y árido interior de Australia, que experimenta intensas temperaturas de verano. Pero una nueva investigación sugiere que las olas de calor afectan la salud reproductiva de las aves, deformando el esperma de los pinzones machos y haciéndolos inviables. Es un descubrimiento que tiene implicaciones preocupantes para el futuro de las aves en un mundo en calentamiento.

Ya se sabía que las altas temperaturas reducen la calidad del esperma de los mamíferos, pero la relación entre el calor y la fertilidad masculina en las aves no está bien establecida. Sin embargo, los pinzones cebra (y otras aves en el interior de Australia) reducen su actividad de reproducción durante los meses más calurosos del año, lo que sugiere que el calor impone un costo reproductivo, uno que las aves evitan.

Para confirmar el costo reproductivo y obtener información adicional, un equipo de investigadores de Australia y Noruega tomó pinzones cebra machos y los mantuvo en condiciones climáticas controladas en el laboratorio durante dos semanas, exponiéndolos a uno de los dos tratamientos térmicos diurnos: un típico 30 grados Celsius (86 grados Fahrenheit), o un escenario de ola de calor calentito de 40 grados Celsius (104 grados Fahrenheit). Los investigadores extrajeron muestras de semen de pinzón y contaron cuántos espermatozoides eran móviles o tenían una forma anormal (lo que indica problemas de desarrollo). También registraron la temperatura de la cloaca de los machos, el orificio de captura de las aves que incluye los genitales y los extremos de los tractos digestivo y urinario. Esto reveló las temperaturas a las que estaban expuestos los testículos. Después de un período de recuperación de doce días a temperaturas más frías, el equipo repitió el experimento,pero cambió los pájaros entre el 30 y el 40 Tratamientos de grado.

Sus resultados, publicados hoy en Proceedings B de la Royal Society, muestran que los espermatozoides sufren cuando aumenta el mercurio. En condiciones de ola de calor, la proporción de espermatozoides normales y sin daños disminuyó durante el período de dos semanas, disminuyendo en más del 30 por ciento en las aves que recibieron primero el tratamiento de 40 grados Celsius. Incluso cuando las aves tuvieron la oportunidad de relajarse después de hornear, la calidad de su esperma no se recuperó a los niveles previos a la ola de calor.

La persistencia de esta ruina reproductiva semanas después puede tener que ver con la temperatura de las cloacas de los machos, que subió 2 grados centígrados durante el experimento y permaneció allí durante el período de recuperación. Si bien el calor tuvo un impacto menor en la velocidad de nado de los espermatozoides, la deformación de los espermatozoides fue clara y duradera.

Los espermatozoides malformados no son buenos para navegar hacia los óvulos de las hembras, por lo que cualquier cosa que reduzca la cantidad de espermatozoides competentes también disminuye la fertilidad. La degradación del esperma relacionada con el calor que causa infertilidad se había visto antes en pollos , pero al rastrear la calidad del esperma en temperaturas que fluctúan de manera realista, la nueva investigación coloca este efecto en el contexto de las olas de calor que ocurren naturalmente.

Si esta vulnerabilidad de los espermatozoides al calor extremo es generalizada entre las aves, el clima futuro de la Tierra puede ser difícil para ellas. Para fines de siglo, se predice que las olas de calor brutales serán mucho más comunes . Esto puede ser excepcionalmente cierto en Australia , que ya está sintiendo la quemadura , y solo esta temporada soportó temperaturas de pesadilla y murciélagos fritos . Aún no se sabe si el calor deforma el esperma de otras especies, pero dado que los pinzones cebra ya estánadaptados a ambientes cálidos con olas de calor regulares, pero aún muestran vulnerabilidad de los espermatozoides al calor, los autores señalan que es posible que las aves en regiones templadas o frías tengan incluso menos capacidad para lidiar con futuras olas de calor. Quizás encuentren una manera de evitar cocinar su esperma, como modificar su programa de reproducción, quizás no.

De cualquier manera, la infertilidad inducida por el calor se sumaría a una lista larga y acumulada de interrupciones y desafíos que el cambio climático tiene reservado para las aves, incluida la pérdida de hábitat, los rangos cambiantes hacia los polos o más altos en elevación, y los incendios forestales más frecuentes e intensos, que destruyen y fragmentar el hábitat y los recursos alimentarios. Para algunas aves, incluso hay consecuencias reproductivas del calentamiento del clima además del daño a los espermatozoides. Por ejemplo, las aves megapodos parecidas a aves que anidan en montículos en Australasia son las únicas aves cuyo sexo está determinado por la temperatura ambiental en la etapa del huevo más que por la genética; el aumento de las temperaturas podría sesgar desastrosamente las proporciones de sexos, como ocurre actualmente con las tortugas marinas , que utilizan el sistema de determinación del mismo sexo.

En un mundo donde los machos tienen espermatozoides menos viables durante más partes del año, las poblaciones de aves pueden ser menos capaces de hacer frente a los diversos obstáculos del Antropoceno, lo que puede traducirse en graves consecuencias para la conservación.

Jake Buehler es un escritor científico del área de Seattle que adora lo extraño, salvaje y anónimo del Árbol de la Vida: sígalo en Twitter o en su blog .

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