Жаркая погода вредит качеству спермы у птиц

Новое исследование под руководством Университета Маккуори, проведенное в Сиднее и Осло, показало, что воздействие экстремальных температур, подобных условиям аномальной жары, значительно снижает качество спермы у зебровых амадин — австралийских птиц, адаптированных к жизни в засушливых условиях. Результаты, опубликованные в Proceedings of the Royal Society B, позволяют предположить, что рост глобальных температур и учащение экстремальных жары могут негативно влиять на мужскую фертильность и репродуктивный успех у некоторых птиц.

Исследование на зебровых амадинах в контролируемых климатических условиях показало:

• У птиц, подвергнутых воздействию температуры 40°C всего на три дня, значительно увеличилось количество дефектных сперматозоидов, и этот эффект усиливался при более длительном воздействии.
• У птиц, находившихся при 40°C, также значительно повышалась температура тела, которая сохранялась даже после снижения температуры окружающей среды до 30°C.
• Качество спермы улучшалось через 12 дней в более прохладных условиях, но не возвращалось к уровню, наблюдавшемуся до теплового воздействия.
• В отличие от морфологии, подвижность сперматозоидов (скорость плавания/доля подвижных клеток) практически не страдала от экстремальных температур.
• Дефектные сперматозоиды могут влиять на мужскую фертильность.

Зебровые амадины способны размножаться круглый год, и их наблюдали при средних температурах от 2,2°C до 36°C. Однако максимальные температуры регулярно превышают 40°C в период, когда наибольший процент популяции активно размножается. Поскольку самцы птиц хранят сперму перед спариванием в специализированной структуре близ поверхности тела (клоакальном выступе), сперматозоиды могут подвергаться экстремальным температурам, когда птицы испытывают сильную жару. Это потенциально влияет на клетки в процессе их производства (сперматогенеза).

Это первое исследование, изучающее влияние экологически релевантных экстремальных температур на качество спермы у птиц, хотя предыдущие работы показывали, что высокие температуры окружающей среды (около 32–35°C) могут приводить к бесплодию у домашней птицы.

Ведущий автор исследования, доктор Лора Л. Хёрли, пояснила, что нормальная морфология сперматозоидов важна для репродуктивного успеха как самцов, так и самок птиц, поскольку только морфологически нормальные сперматозоиды получают шанс оплодотворить яйцеклетку. Самки хранят сперму в специализированных органах своего репродуктивного тракта и используют её для оплодотворения яиц, причём в хранилища, по-видимому, принимаются только морфологически нормальные сперматозоиды.

«Важно, что хотя для оплодотворения яйцеклетки достаточно одного сперматозоида, птицам требуется, чтобы несколько сперматозоидов проникли через оболочку яйцеклетки, чтобы процесс оплодотворения состоялся, — отмечает доктор Хёрли. — Таким образом, успешное оплодотворение требует, чтобы до яйцеклетки добралось определённое количество сперматозоидов хорошего качества, поэтому любой процесс, снижающий их число, может иметь негативные последствия для фертильности».

Исследование даёт важное представление о влиянии экстремальной жары на размножение птиц и вызывает опасения по поводу потенциального воздействия волн жары, которые становятся всё более частыми и интенсивными по мере изменения глобального климата. Следующим важным шагом станет прямое изучение последствий снижения качества спермы для фертильности у этих птиц в дикой природе, а также проверка, распространяются ли эти эффекты на виды птиц, обитающие в более умеренных средах.