•  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Les vagues de chaleur nuisent à la fertilité des insectes

Radio-Canada

Les vagues de chaleur endommagent le sperme des insectes mâles, ce qui a des répercussions négatives sur la fertilité d'une génération à l'autre, affirment des biologistes britanniques.

Cette découverte pourrait, selon Matt Gage et ses collègues de l’Université d’East Anglia, expliquer pourquoi le changement climatique a un tel impact sur certaines populations d’insectes, y compris certaines extinctions observées ces dernières années.

Deux coléoptères copulent sur une branche.Agrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

La reproduction des insectes pourrait être affectée par les changements climatiques.

Photo : iStock

Nous savons que la biodiversité souffre du changement climatique, mais les causes spécifiques et les sensibilités sont difficiles à cerner.

Matt Gage, Université d'East Anglia

« Nous avons montré dans nos travaux que la fonction des spermatozoïdes est un trait particulièrement sensible lorsque l'environnement se réchauffe », explique le Pr Matt Gage.

Comme la fonction du sperme est essentielle à la reproduction et à la viabilité des populations d’insectes, ces résultats pourraient expliquer en partie pourquoi la biodiversité souffre des changements climatiques, notent les auteurs dont le détail des travaux est publié dans la revue Nature Communications (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Un mystère résolu

La science savait que les phénomènes météorologiques extrêmes, particulièrement les vagues de chaleur, sont dommageables pour les insectes. Des extinctions locales avaient été observées lorsque les changements de température devenaient trop intenses.

L’explication restait toutefois mystérieuse, mais la présente étude tend à montrer que c’est le système reproducteur mâle qui serait en cause.

Dans leurs travaux, les chercheurs ont étudié une espèce de coléoptères(Tribolium castaneum) afin de comprendre les effets des vagues de chaleur simulées sur la reproduction des mâles. Ils ont ainsi simulé différentes températures.

Les coléoptères ont ainsi été exposés à des conditions de contrôle standard et à des températures de canicule de cinq jours, qui étaient de 5 °C à 7 °C supérieures à leur optimum thermique, qui se définit comme la température à laquelle un organisme est le plus performant.

Plusieurs expériences ont ensuite été menées afin d’évaluer les effets sur la reproduction, la fonction du sperme et la qualité de la progéniture.

Les résultats sont clairs : une première vague de chaleur réduit de moitié la capacité reproductrice des jeunes mâles, et une deuxième vague de chaleur les a pratiquement stérilisés.

Et les femelles?

De leur côté, les femelles n'ont pas été affectées par la canicule. Cependant, la reproduction féminine a été affectée indirectement puisque les expériences ont montré que les vagues de chaleur endommageaient les spermatozoïdes inséminés dans les voies reproductrices féminines.

À la suite des vagues de chaleur expérimentales, la production de spermatozoïdes des mâles a chuté des trois quarts, et tout spermatozoïde produit a ensuite eu du mal à migrer dans l'appareil génital de la femelle et était plus susceptible de mourir avant la fécondation.

Nos recherches montrent que les vagues de chaleur réduisent de moitié la capacité de reproduction des mâles, et il est surprenant de constater à quel point l'effet est constant.

Kris Sales, Université d’East Anglia

En outre, les scientifiques ont également exploré les causes sous-jacentes de la vulnérabilité des insectes mâles. Ils ont aussi établi que les vagues de chaleur ont eu un certain impact sur le comportement sexuel masculin, puisque les mâles s'accouplent deux fois moins souvent lors de grandes chaleurs, comparativement au groupe contrôle.

D’une génération à l’autre

Deux résultats préoccupants sont l'impact des vagues de chaleur successives sur les mâles et l'impact des vagues de chaleur sur les générations futures.

Lorsque les mâles ont été exposés à deux vagues de chaleur consécutives à 10 jours d'intervalle, leur progéniture était inférieure à 1 % de celle du groupe témoin. Dans la nature, les insectes sont susceptibles de connaître de multiples vagues de chaleur, ce qui pourrait devenir un problème pour la productivité de la population si la reproduction masculine ne peut s'adapter ou se rétablir.

Autre résultat préoccupant : les descendants engendrés par des pères qui se sont reproduits pendant une canicule vivent quelques mois de moins que les autres.

Des données importantes

Ces résultats sont très importants pour comprendre comment les espèces réagissent au changement climatique, pensent les chercheurs.

D’autres travaux ont déjà montré qu’un choc thermique peut endommager la reproduction masculine chez les animaux à sang chaud, et peut même mener à l'infertilité chez certains mammifères.

Les chercheurs espèrent que leur recherche pourra être incorporée dans des modèles prédictifs de la vulnérabilité des espèces et, à terme, permettre de mettre sur pied des mesures de conservation.

Changements climatiques

Science