Experimenten suggereren dat de opwarming van de aarde een bedreiging vormt voor de vruchtbaarheid van mannen.

Dat is te lezen in het blad Nature Communications. In het paper beschrijven wetenschappers de impact die hittegolven hebben op het sperma van insecten. En het ziet er niet al te best uit. Hittegolven – die door de opwarming van de aarde naar verwachting steeds frequenter zullen optreden – blijken een zeer negatieve impact te hebben op de vruchtbaarheid van de mannetjes. En meerdere hittegolven op rij zorgen er zelfs voor dat de mannetjes steriel worden.

Experimenten
De onderzoekers trekken die conclusie op basis van experimenten met de kastanjebruine rijstmeelkever. De kevers werden in verschillende groepen ingedeeld. De ene groep werd blootgesteld aan normale temperaturen en deed dienst als controlegroep. De andere groep werd gedurende vijf dagen blootgesteld aan een hittegolf en vertoefde in een ruimte waarin de temperatuur vijf tot zeven graden Celsius hoger lag dan de voor deze kevers optimale temperatuur. Na die vijf dagen werd er onder meer gekeken naar de kwaliteit van het sperma van de kevers, hoeveel nageslacht ze op de wereld zetten en hoe dat nageslacht eraan toe was.

Steriel
De mannetjes die een hittegolf hadden meegemaakt, bleken daarna bijna 50% minder jongen op de wereld te zetten dan de mannetjes die aan normale temperaturen waren blootgesteld. En wanneer de onderzoekers ze na tien dagen nog een tweede hittegolf lieten doormaken, werden ze praktisch gesteriliseerd: ze zetten maar liefst 99% minder nageslacht op de wereld dan de controlegroep. Het is verontrustend, aldus onderzoeker Kris Sales. “Insecten in de natuur hebben een grotere kans om meerdere hittegolven door te maken en dat kan een probleem worden voor populaties als de mannelijke voortplanting zich niet aanpast of herstelt.”

Meerdere generaties
Hittegolven blijken er niet alleen voor te zorgen dat de spermaproductie van mannetjes afneemt. Het weinige sperma dat de mannetjes wel kunnen produceren, blijkt tevens moeite te hebben om zijn weg te vinden in de voortplantingsorganen van vrouwtjes. En in veel gevallen gaat het reeds dood voor er een bevruchting plaats heeft kunnen vinden. Als er wel een bevruchting plaatsvindt en de mannetjes die een hittegolf hebben meegemaakt vader worden van kleine kevertjes, blijkt dat nageslacht aanzienlijk korter te leven dan het nageslacht van de controlegroep. Bovendien blijkt het mannelijke nageslacht van mannetjes die een hittegolf hebben meegemaakt zelf ook weer meer moeite te hebben met de voortplanting en veel minder nageslacht op de wereld te zetten. Het negatieve effect dat hittegolven op kevers hebben, beslaat dus meerdere generaties.

Vrouwtjes
De vrouwtjes bleken niet direct door de hittegolven te worden aangetast. Maar de warmte had indirect wel invloed op hun voortplantingssucces. Experimenten wijzen namelijk uit dat de hittegolven het sperma dat zich reeds in hun voortplantingsorganen bevond, aantastte.

Zoogdieren
Het zijn zorgwekkende resultaten, zeker als je bedenkt dat kevers een belangrijke rol spelen op aarde. “Aangenomen wordt dat kevers een kwart van de biodiversiteit op aarde vormen, dus de resultaten zijn heel belangrijk als je wilt begrijpen hoe soorten op klimaatverandering reageren. Onderzoek heeft ook aangetoond dat hitteschok (het effect dat ontstaat als cellen worden blootgesteld aan een temperatuur die aanzienlijk hoger ligt dan de optimale temperatuur, red.) de voortplanting van mannelijke warmbloedige dieren ook kan aantasten en eerdere studies hebben laten zien dat dit leidt tot onvruchtbaarheid onder zoogdieren.”

Het onderzoek kan mogelijk helpen verklaren waarom klimaatverandering zo’n grote impact heeft op bepaalde populaties. “We weten dat de biodiversiteit onder klimaatverandering te lijden heeft, maar de specifieke oorzaken en gevoeligheden zijn lastig vast te stellen,” aldus onderzoeker Matt Gage. “We hebben met dit onderzoek aangetoond dat het functioneren van sperma met name een gevoelige eigenschap is wanneer het milieu opwarmt (…) Aangezien spermafunctie essentieel is voor de voortplanting en levensvatbaarheid van een populatie kunnen deze resultaten deels verklaren waarom de biodiversiteit onder klimaatverandering lijdt.”