De nouvelles études montrent que les vagues de chaleur peuvent causer t

Comprendre la réponse des oiseaux au changement climatique est un domaine de recherche important Elisabeth Derryberry, Un professeur agrégé au Département d’écologie et de biologie évolutive de l’UT, et ses collègues tentent de comprendre, notamment, l’augmentation de la prévalence et de l’intensité des vagues de chaleur. Dans une nouvelle étude publiée en ligne dans Écologie moléculaireles chercheurs ont étudié comment la chaleur affecte le comportement et la physiologie des diamants mandarins.

“Une grande partie de ce que nous savons sur les effets comportementaux et physiologiques de la chaleur provient d’organismes aquatiques ou d’animaux terrestres à sang froid, mais les vagues de chaleur peuvent également être un véritable problème pour les oiseaux et les mammifères terrestres, en particulier lorsque la chaleur interfère avec des composants critiques de leur reproduction. .” Sara Lipshutz, professeur agrégé à l’Université de Chicago Loyola, ancien maître UT et premier auteur. “La première étape a été de comprendre comment cela se produit, de comprendre comment gérer ces problèmes.”

Les vagues de chaleur peuvent être mortelles pour les animaux à sang chaud, mais des études récentes de haut niveau sur le changement climatique n’ont montré aucun effet comportemental ou physiologique. Les chercheurs ont voulu connaître les effets sublétaux de la chaleur, qui ne tue pas les animaux mais peut néanmoins affecter leur capacité à s’adapter et à se développer en raison du changement climatique.

Lipshutz et ses collègues ont été exposés aux ailerons de zèbre pendant quatre heures de chaleur, similaire à ce que les oiseaux sauvages peuvent ressentir pendant la chaleur de l’après-midi d’été. Les diamants mandarins ont été sélectionnés pour l’étude parce que ces oiseaux chanteurs subissent des fluctuations de température extrêmes dans leur pays d’origine, l’Australie.

L’équipe a mesuré l’effet de la chaleur sur le comportement thermorégulateur et a spécifiquement examiné comment la chaleur altérait l’activité des gènes dans les tissus essentiels à la reproduction – dans les testicules qui contrôlent la fertilité et dans la partie du cerveau qui régule le chant, un comportement d’accouplement important. pour les oiseaux. . Ils ont découvert que la chaleur modifiait l’activité de centaines de gènes dans les testicules, mais moins dans le cerveau, ce qui suggère que le cerveau pourrait être moins sensible aux températures extrêmes.

“Dans le même temps, nous avons trouvé des preuves que la signalisation liée à la dopamine dans le cerveau est affectée, ce qui signifie que même la chaleur sublétale peut altérer la capacité des oiseaux à se reproduire, modifiant les chaînes de motivation pour la production de chansons”, a déclaré Lipshutz. “S’ils ne savent pas chanter ou bien chanter, ils ne le feront pas.”

La population d’oiseaux a fortement diminué au cours des dernières décennies et les oiseaux chanteurs mâles doivent chanter pour attirer la compagne. Avec des études antérieures montrant que les oiseaux chantent moins pendant la chaleur, ce projet montre les mécanismes sous-jacents potentiels par lesquels la chaleur peut contribuer au déclin de la population d’oiseaux.

“C’est vraiment un triple”, a déclaré Derryberry, l’auteur de la publication. “La chaleur affecte non seulement leur cerveau, mais aussi les réseaux de gènes testiculaires impliqués dans les soins personnels et la production de sperme. Il y a potentiellement moins de motivation pour chanter, la fonction gonadique et un plus grand investissement dans les soins personnels, ce qui peut nuire au succès de la reproduction.

L’étude a également fourni des informations prometteuses sur les oiseaux et leur capacité à faire face à la menace du changement climatique. Les hommes qui respiraient plus fréquemment pendant la chaleur avaient un effet limité sur l’activité des gènes du cerveau et des testicules.

“Les chercheurs soutiennent depuis longtemps que la flexibilité comportementale peut être la clé de la capacité d’un animal à faire face aux nouveaux défis environnementaux”, a-t-il déclaré. Kimberly Rosval, Un professeur agrégé de biologie à IU Bloomington, dont le laboratoire a surveillé le côté génomique du projet. “Nous avons vu que certaines personnes ont fait un meilleur usage de la thermorégulation comportementale pour dissiper les effets physiologiques de la chaleur.

Selon Lipshutz, les résultats ont également un impact significatif sur le choix sexuel dans un monde qui se réchauffe.

“Certains individus ou même certaines espèces peuvent bien se comporter à des températures extrêmes”, a-t-il déclaré. “Cela peut affecter le développement de la tolérance thermique et du comportement.”

Les autres auteurs de l’étude sont Clara Howell (ancienne Master of Science au Derryberry Laboratory), Aaron Buechlein (Bioinformatique, IU Genomics and Bioinformatics Center) et Douglas B. Rusch (Head Bioinformatics, IU Genomics and Bioinformatics Center).

Les travaux des chercheurs ont été financés par une subvention de la US National Research Foundation et ont été publiés en ligne le 14 mai 2022. Écologie moléculaire.


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