Esperma ovulo infertilidad
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La infertilidad, un efecto oculto del cambio climático

La evidencia de la disminución de la fertilidad en humanos y vida silvestre está aumentando. Si bien los productos químicos en nuestro medio ambiente han sido identificados como una causa importante, nuestra nueva investigación muestra que hay otra amenaza inminente, la infertilidad animal: el cambio climático.

Sabemos que los animales pueden morir cuando las temperaturas suben a extremos que no pueden soportar. Sin embargo, nuestra investigación sugiere que los machos de algunas especies pueden volverse infértiles incluso a temperaturas menos extremas.

Esto significa que la distribución de las especies puede estar limitada por las temperaturas a las que pueden reproducirse, en lugar de las temperaturas a las que pueden sobrevivir.

Estos hallazgos son importantes, porque significan que podemos estar subestimando los impactos del cambio climático en los animales y no identificamos las especies con más probabilidades de extinguirse.

Sintiendo el calor

Los investigadores saben desde hace algún tiempo que la fertilidad de los animales es sensible al estrés por calor.

Por ejemplo, la investigación muestra que un aumento de temperatura de 2 ℃ reduce drásticamente la producción de paquetes de esperma y el tamaño de los huevos en los corales. Y en muchas especies de escarabajos y abejas, el éxito de la fertilización cae drásticamente a altas temperaturas.

También se ha demostrado que las altas temperaturas afectan la fertilización o el recuento de espermatozoides en vacas, cerdos, peces y aves.

Sin embargo, las temperaturas que causan infertilidad no se han incorporado a las predicciones sobre cómo afectará el cambio climático a la biodiversidad. Nuestra investigación tiene como objetivo abordar esto.

Un enfoque en la infertilidad de las moscas

El artículo publicado hoy  involucró a investigadores del Reino Unido, Suecia y Australia, incluido un autor de este artículo. El estudio examinó 43 especies de moscas para probar si las temperaturas de fertilidad masculina eran un mejor predictor de la distribución global de moscas que las temperaturas a las que muere la mosca adulta, también conocida como su “límite de supervivencia”.

Los investigadores expusieron a las moscas a cuatro horas de estrés por calor a temperaturas que van desde benignas hasta letales. A partir de estos datos, estimaron tanto la temperatura que es letal para el 80% de los individuos como la temperatura a la que el 80% de los machos supervivientes se vuelven infértiles.

Encontraron que 11 de 43 especies experimentaron una pérdida del 80% en fertilidad a temperaturas más frías que letales inmediatamente después del estrés por calor. En lugar de que la fertilidad se recupere con el tiempo, el impacto de las altas temperaturas fue más pronunciado siete días después de la exposición al estrés por calor. Usando esta medida tardía, el 44% de las especies (19 de 43) mostraron pérdida de fertilidad a temperaturas más frías que letales.

Luego, los investigadores compararon estos hallazgos con datos del mundo real sobre la distribución de las moscas y estimaron las temperaturas máximas promedio del aire que probablemente encontrarán las especies en la naturaleza. Descubrieron que la distribución de las especies de moscas está más relacionada con los efectos de las altas temperaturas en la fertilidad de los machos que con las temperaturas que matan a las moscas.

Estas respuestas de fertilidad son cruciales para la supervivencia de las especies. Un estudio separado dirigido por un autor de este artículo, que utilizó el cambio climático simulado en el laboratorio, mostró que  las poblaciones experimentales de las mismas moscas se extinguen no porque no puedan sobrevivir al calor, sino porque los machos se vuelven infértiles. Las especies de las selvas tropicales fueron las primeras en sucumbir a la extinción.

La predicción de que las especies tropicales y subtropicales pueden ser más vulnerables al cambio climático no es  nueva. Pero los hallazgos sobre fertilidad sugieren que el impacto negativo del cambio climático puede ser incluso peor de lo previsto.

¿Qué significa todo esto?

Algunos animales se han adaptado para minimizar el efecto de las altas temperaturas sobre la fertilidad. Por ejemplo, se cree que los testículos en primates machos y humanos están ubicados externamente para proteger los espermatozoides en desarrollo del calor excesivo.

A medida que el planeta se calienta, los animales pueden evolucionar aún más para resistir los efectos del calor sobre la fertilidad. Pero la velocidad a la que una especie puede adaptarse puede ser demasiado lenta para asegurar su supervivencia. Nuestra investigación ha demostrado que tanto las especies de moscas tropicales como las extendidas no pueden aumentar su fertilidad cuando se exponen a un calentamiento global simulado, incluso después de 25 generaciones.

Un estudio con escarabajos también indica que el  daño a la fertilidad de sucesivas olas de calor puede acumularse con el tiempo. Y se necesita más trabajo para determinar cómo otros factores de estrés como la salinidad, los productos químicos y la mala nutrición pueden agravar el problema de la temperatura y la fertilidad.

Aún no está claro si nuestros hallazgos se extrapolan a otras especies, incluidos mamíferos como los humanos. Ciertamente es posible, dada la evidencia en todo el reino animal de que la fertilidad es sensible al estrés por calor.

De cualquier manera, a menos que se frene radicalmente el calentamiento global, la fertilidad animal probablemente disminuirá. Esto significa que la Tierra puede estar encaminada a muchas más extinciones de especies de las que se anticipaba anteriormente.

Este artículo fue escrito por Belinda van Heerwaarden, miembro de la Universidad de Melbourne, y Ary Hoffmann, profesor de la Escuela de Biociencias y el Instituto Bio21 de la universidad. Se vuelve a publicar bajo una licencia Creative Commons. 

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The Conversation

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