气候变化“损害”雄性昆虫生育能力，或为种群减少原因之一

全球变暖严重影响了昆虫的生育能力，这是导致全球昆虫种群数量下降的一个原因。来自英国东英吉利大学的研究团队11月13日在《自然·通讯》上发布了这一研究结果。

随着温度升高，全球昆虫种群数量急剧下降，栖息在波多黎各热带雨林的昆虫种群数量30年来下降了约80％，德国自然保护区内的昆虫种群数量在27年里下降了75％。

“甲壳虫被认为占生物多样性的1/4，因此这个结果对于了解物种如何应对气候变化非常重要，”东英吉利大学的研究人员克里斯·赛尔斯（Kris Sales）表示。

在实验室环境下，研究人员将赤拟谷盗（一种甲壳虫）暴露在持续五天的热浪中，这5天里，研究人员将温度提高了大约9到12摄氏度，大致相当于去年夏天英国温度飙升的水平。结果显示在第一次经历热浪后，赤拟谷盗的精子量下降了一半；第二次热浪之后，精子量减少了3/4，几乎被“绝育”了。另一方面，雌性赤拟谷盗虽然不受影响，但是雌性生殖道内的精子也会变得不那么活跃。如果雌性已经受精，那它们的生育能力在热浪之后会下降30％。这表明热浪不仅会影响精子的产生，还会影响精子后期的生存。

研究还发现，这些受到“损伤”的甲壳虫的雄性子嗣，生育能力也会变弱。最极端的结果是那些经历过一次热浪，隔10天后又经历了一次热浪的雄性甲虫，这些甲虫的雄性子嗣的精子量下降了99％。

“这种情况就是要‘绝种’的水平了。”东英吉利大学的研究人员马特·盖奇（Matt Gage）表示。

目前尚不确定是因为热浪导致精子受到了不可逆的DNA损伤，还是引起了DNA顶部的变化，即发生了表观遗传改变，影响了雄性子嗣的生育能力。表观遗传改变是指，在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。

“昆虫在自然界中可能会经历多次热浪，而如果雄性的繁殖能力无法适应这种状况或者“损伤”后无法恢复，这可能将成为普遍的种群繁衍能力的问题。”赛尔斯表示。

据悉，这是在该领域针对冷血动物的首个研究，下一步研究人员将研究在寒冷气候下，昆虫的生育能力是否会受温度峰谷值的影响。温血动物和冷血动物之间存在很大的差距，而地球上的大部分生命都是冷血的，而且更直接受温度变化的影响。

“热度会影响哺乳动物的精子质量已经是个不争的事实了，睾丸长在身体外面不是没有理由的。”盖奇说。这使得温血动物的睾丸温度能够维持在相对体温较低的环境下，从而保护精子免受过热的影响。相比之下，冷血动物似乎还没有这个“优势”。

以该研究结果推测，雄性温血动物的精子量和生育能力是不是也会受到热浪这类极端气候的影响呢？

牛津大学动物学系教授斯图尔特·威格比（Stuart Wigby）虽然没有参与这项研究，但他表示：“鉴于我们已经知道精子普遍存在的热敏感性，我们完全有理由推测可能在其他物种上得出类似的结果，昆虫以及哺乳动物，包括人类。”