熱浪條件下的雄性生殖損害可能導致人類世生物多樣性的下降。
一隻赤擬谷盜。圖片：美國農業部
週二發表在《自然通訊》上的一項研究表明，氣候變化可能會使雄性昆蟲的生育率至少降低一半。這對昆蟲和人類來說都是壞訊息，因為昆蟲在給我們的農作物授粉和穩定我們賴以生存的食物網和生態系統方面起著至關重要的作用。
由英國東安格利亞大學的研究生研究員Kirs Sales領導的這項研究發現，日益強烈的熱浪對全球範圍內昆蟲的生殖健康構成嚴重威脅。
“熱浪降低了雄性的生育能力和精子競爭力，連續的熱浪幾乎會使雄性絕育，”Sales和他的合著者在研究中寫道。“在高溫條件下，雄性生殖能力的損害是全球變暖導致生物多樣性下降和收縮的潛在原因之一。”
研究人員將赤擬谷盜，一種常被研究的模型生物，暴露在實驗室的高溫條件下。一組56只雄性和55只雌性持續5天生活在性別隔離的培養皿中，溫度升高到40°C（104°F），比物種的最佳生活溫度高5°C。對照組65只雄性和27只雌性被保持在30℃和35℃的最佳溫度。
在這些處理之後，雄性與雌性配對交配。結果是戲劇性的：對照組的後代數量是受到熱浪襲擊的雄性的兩倍，由於後者的精子數量急劇下降。當甲蟲遭受多重熱浪時，結果更加明顯。該團隊表示，這些雄性產下的後代數量不到對照組的百分之一，導致“雄性幾乎完全不育”。
暴露在熱浪下的雌性與對照組雌性的繁殖成功率一樣高。然而，在熱浪之前與與雄性交配的雌性受到了間接影響，因為高溫降低了它們體內精子的存活能力。
對生育能力的負面影響並不侷限於直接經歷了熱浪的甲蟲 - 它們的後代也有較高的不育率和較短的壽命。
“如果先前經歷過熱應激的雄性或精子生育，則雄性後代的生殖潛能就會顯著降低，如果父輩經歷過熱浪，後代的壽命就會縮短，”Sales和他的同事說。
這項研究關注的是所謂的“冷血”外溫生物，它們與人類不同，需要外部熱源來控制體溫。由於它們對溫度變化非常敏感，因此它們特別容易受到氣候變化的威脅。
但是之前的研究表明，能夠在內部產生類似哺乳動物的熱量的吸熱生物，在異常的高溫下也會降低繁殖能力。1970年發表在《動物科學雜誌》上的一項研究發現，暴露在高溫環境下的雄性小鼠的生育能力下降了75%左右，不過，一旦從高溫環境中釋放出來，它們的精子活力就會提高。
2018年發表在《人口學》雜誌上的一項研究對美國80年的出生資料進行了建模，發現熱浪與9至10個月後的出生率下降相關。然而，對於熱量在多大程度上影響人類男性的生育能力仍存在爭議。
無論如何，新的研究表明，高溫意味著昆蟲的繁殖能力下降，這對人類來說仍然是個壞訊息。
