Новое исследование, проведенное Университетом Маккуори и охватывающее Сидней и Осло, показало, что воздействие экстремальных температур, таких как те, которые испытываются во время жарких условий, значительно снижает качество спермы у зебровых амадин, культовых австралийских птиц семейства вьюрковых ткачиков, адаптированных к жизни в засушливых условиях.
Эти данные, опубликованные в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences , свидетельствуют о том, что повышение температуры в мире и увеличение частоты экстремальных жарких событий могут быть проблемой для мужской фертильности и репродуктивного успеха у некоторых птиц.
В условиях климатического контроля при исследовании зебровых амадин было обнаружено:
- Птицы, подвергшиеся воздействию температуры 40°C в течение трех дней, имели значительно увеличенное количество дефектных сперматозоидов, которые еще более ухудшались при более длительном воздействии тепла
- Птицы, подвергшиеся воздействию 40°C, также показали значительное повышение температуры тела, которое продолжалось даже после снижения температуры окружающей среды до 30°C
- Качество спермы улучшалось через 12 дней при более низких температурах, но не возвращалось к уровням, наблюдавшимся до воздействия тепла
- Напротив, производительность сперматозоидов (то есть скорость плавания спермы / доля подвижной спермы) была относительно не подвержена воздействию экстремальных температур
- Дефектная сперма может повлиять на мужскую фертильность
Зебровые амадины способны размножаться круглый год и размножение наблюдаются, когда средняя температура колеблется между 2,2°C и 36°C. Тем не менее, максимальная температура регулярно превышает 40°C в то время, когда наибольший процент популяции активно воспроизводит потомство. Учитывая, что мужские птицы хранят сперму до спаривания в специализированной структуре вблизи поверхности тела (называемой выступом клоаки), сперма может подвергаться экстремальным температурам, когда птицы испытывают экстремальные тепловые условия, потенциально влияющие на сперматозоиды, когда они производятся (т.е. во время сперматогенеза).
Это первое исследование, посвященное влиянию экологически значимых экстремальных температур на качество спермы у птиц, хотя прошлые работы показали, что высокие температуры окружающей среды (примерно 32-35°C) могут привести к бесплодию у домашней птицы.
Первый автор из Университета Маккуори, доктор Лаура Л. Херли (Laura L. Hurley), объяснила, что нормальная морфология сперматозоидов важна как для мужского, так и для женского репродуктивного успеха у птиц, потому что только морфологически нормальная сперма будет иметь возможность оплодотворить яйцо. Это связано с тем, что женщины хранят сперму в специализированных органах в их репродуктивном тракте, а затем используют накопленную сперму для оплодотворения яиц, и только морфологически нормальные спермотозоиды, по-видимому, принимаются в органы хранения.
«Важно отметить, что, хотя для оплодотворения яйца достаточно одного сперматозоидов, птицам требуется несколько сперматозоидов, чтобы проникнуть в яичную мембрану, чтобы продолжить процесс оплодотворения», - отмечает доктор Херли. «Таким образом, успешное оплодотворение требует наличия спермы хорошего качества для достижения яйца, поэтому любой процесс, который уменьшает количество спермы хорошего качества, может иметь негативные последствия для фертильности».
Исследование дает важную информацию о влиянии экстремальных температурных условий на птицеведение и вызывает опасения по поводу потенциального воздействия тепловых волн, которые растут как по частоте, так и по интенсивности, то что происходит глобальное изменение климата. Важным следующим шагом является прямое изучение последствий на фертильность из-за снижения качества спермы у этих птиц в дикой природе и для проверки того, распространяются ли эти эффекты на тех виды птиц, которые обитают в более умеренных условиях.
В дикой природе обитают 2 подвида зебровой амадины — материковый и островной. Островной подвид обитает на островах Флорес, Сумба, Тимор и некоторых других из группы Зондских, расположенных к северо-западу от Австралии, и отличается рыжеватым оттенком головы. Материковый подвид встречается на территории почти всей Австралии, за исключением самых северных и южных регионов.
Заселяют равнины, заросшие травой, одиночными кустами и деревьями. Птицы селятся недалеко от воды. Основу рациона составляют семена трав и других растений, которые птицы подбирают на земле.
При размножении в кладке в гнезде бутылковидной формы находится 4-6 яиц. Величина кладки зависит от климатических условий года: если лето засушливое, то в кладке только 3-4 яйца. В засушливые годы птицы гнездятся один раз в году или не гнездятся вовсе, в благоприятные годы гнездование может несколько раз повторяться. Насиживание длится около 12 дней. Птенцы выходят из гнезда на 21 день. Во время пребывания в гнезде мозг птенцов активен даже во время сна — в тёмное время суток они «укладывают в голове» трели родителей, чтобы петь их, став взрослыми.
Для зебровых амадин характерно необычно быстрое половое созревание. Так, в природе отмечено их размножение уже в шестинедельном возрасте, а при содержании в неволе зебровые амадины успешно размножаются начиная с 3 — 5 месяцев. В особо благоприятные годы возможно появление четырёх выводков в течение года.
Источник: phys.org
