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熱波は昆虫の繁殖力を劇的に低下させる

ドイツからプエルトリコまで、世界の昆虫の数は驚くべき速度で減少しています。 科学者は、気候変動が原因であると考えていますが、一部の種がなぜ温暖化するのかという理由は必ずしも明確ではありません。 Damian CarringtonがGuardianに報告しているように、赤粉カブトムシの新しい研究は、気候変動が昆虫種の生存率に影響を与える可能性がある1つの方法を明らかにしました:実験室誘導熱波にさらされると、雄のカブトムシは実質的に不妊になりました。

イーストアングリア大学の研究者は、カブトムシの被験者(男性と女性)を2つのグループに分けました。 1つのグループは、華氏86〜95度の昆虫の最適温度に保たれました。 他のカブトムシは、通常好む温度よりも9〜12.6度高い温度にさらされました。

Nature Communications誌に掲載された実験の結果は、人工熱波にさらされた雄の甲虫が、対照群の雄の半分の子孫を生み出したことを示しました。 熱は交尾行動を混乱させるようであり、熱に影響を受けたオスは対照の半分の頻度で交尾しますが、生殖への主な障害は精子量の劇的な減少であるように見えました。 高温にさらされた雄の甲虫の中で、精子の生産は4分の3近く減少しました。

New York Timesの Karen Weintraubによると、女性は直接的な影響を受けたようには見えませんでしたが、体温が上昇する前に受精した場合、出生率は30%低下しました 実際、研究者たちは、熱に冒されたカブトムシの精子が女性の生殖管を通り抜けるのに苦労し、受精前に死ぬ可能性が高いことを発見しました。

カブトムシが最初の10日後に2回目の人工熱波にさらされると事態はさらに悪化し、昆虫の子孫の生産が99%減少しました。

「それは彼らを一掃します」とイースト・アングリア大学の研究共著者であり進化生態学者のマシュー・ゲージはキャリントンに語ります。

別の驚くべき発見は、研究者が熱波にさらされた父親によって同化された男性の子孫の生殖能力に注目したときに来ました。 彼らは、対照群の息子よりも20%少ない子孫を生み出し、また数ヶ月少ない生活を送っていることを発見しました。

「精子機能は繁殖と個体群の生存に不可欠であるため、これらの知見は気候変動下で生物多様性が苦しんでいる理由の1つの説明になります」とゲージは述べています。

確かに、研究は決定的なものではありません。 実験は実験室で行われたので、野生の赤カブトムシの繁殖力が野生の熱波の間に同様に急降下するかどうかはわかりません。 そして、すべての専門家が気候変動が世界的な昆虫の減少の主な原因であると確信しているわけではありません。 ニューヨークのポール・スミス大学の環境科学者であるカート・ステージャーは、 タイムズのワイントローブに、「[g]葉の大きさの殺虫剤の使用は、広範囲にわたる全面的な昆虫の減少のより説得力のある原因であると語る。

しかし、過度の熱は、レッドビートルのような冷血な生き物の生存率に少なくともある程度影響を与える可能性があるようです。これは、Becky FerreiraがMotherboardで指摘しているように、体温を維持するために外部の熱源に依存しています。 温血動物の中でも、精子は温度の変動に非常に敏感です。 仮説は議論の余地がありますが、一部の科学者は、精子が体温より数度低いときに最適に機能するため、ほとんどの哺乳類が外部精巣を持つように進化したと考えています。 そして、1970年の研究では、マウスの受精率が熱ストレスにさらされた後に劇的に低下することがわかりました。

レッドフラワービートルのような小さな昆虫は地球の生態系で非常に大きな役割を果たしますが、この新しい研究は、冷血動物の繁殖力が温度の上昇によってどのように影響を受けるかを調査した最初の研究の1つです。 甲虫だけが「生物多様性の4分の1を構成すると考えられている」と研究の共著者であるイーストアングリア大学の生物学者クリスセールスは述べています。 「これらの結果は、種が気候変動にどのように反応するかを理解するために非常に重要です。」

熱波は昆虫の繁殖力を劇的に低下させる