Climate change: on the pathway of heat-induced reproductive disaster?
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[1] Universidad Nacional Autónoma de México
Universidad Nacional Autónoma de México
México
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[2] Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
México
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- Localización: Veterinaria México, ISSN 0301-5092, Vol. 12, Nº. 1, 2025
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Cambio climático: ¿en el camino del desastre reproductivo inducido por el calor?
- Enlaces
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Resumen
- español
El cambio climático provocado por el hombre genera fenómenos meteorológicos extremos, una consecuencia bien conocida del calentamiento global. Esto lleva a una mayor exposición de la mayoría de los seres vivos a temperaturas más altas, lo que resulta en períodos de estrés térmico (ET) más prolongados, frecuentes e intensos. Esto pone en peligro el bienestar y la supervivencia de los animales, afectando negativamente al proceso que conecta generaciones y asegura la subsistencia y la selección natural: la reproducción. Esta carta tiene como objetivo llamar la atención sobre el impacto del aumento del EET en la capacidad reproductiva animal y las posibles alternativas para abordar este fenómeno.
Con el aumento de las temperaturas en la mayoría de las regiones del mundo, el estrés térmico aumentará en muchos animales, incluidos los humanos. Esto ocurrirá incluso si logramos el objetivo de limitar el aumento de la temperatura global a no más de 1,5 °C para el año 2100, en relación con los niveles preindustriales, como se establece en el Acuerdo de París de 2015 (1). Roth(2) indica que el HS, al inducir estrés celular, desencadena efectos negativos tanto indirectos (p. ej., alteraciones fisiológicas sistémicas) como directos (p. ej., perturbación de gametos, embriones y tejidos reproductivos) sobre la reproducción animal. En este contexto, la fertilidad de los insectos,(3) organismos acuáticos;(1, 3, 4) anfibios,(5) reptiles,(6) aves,(7) mamíferos domésticos,(8) ganado,(2, 9, 10) mamíferos salvajes,(11) mamíferos de laboratorio,(12) primates no humanos,(13) y humanos(4) se ve amenazada por las temperaturas elevadas. En consecuencia, dado el aumento inevitable del HS, si esta tendencia continúa, potencialmente todos los grupos animales corren el riesgo de experimentar al menos disminuciones parciales de la capacidad reproductiva en todo el mundo. Este escenario pondrá en peligro la producción de alimentos y bienes de origen animal, afectará el bienestar animal y potencialmente amenazará la supervivencia de las poblaciones animales, incluidos los humanos. Para mitigar los fracasos reproductivos animales generalizados debidos al calor excesivo, o para prevenirlos, junto con los esfuerzos coordinados orientados al medio ambiente por parte de los gobiernos, la industria privada, los científicos y el público en general para reducir el calentamiento global, son necesarias modificaciones en el manejo de los animales, o sus gametos y embriones. Por ejemplo, Hansen(9) sugiere las siguientes alternativas para mitigar los efectos negativos del calor en la reproducción de los animales de granja: cambios en los patrones de dieta; sistemas de enfriamiento activos o pasivos; selección genética o transgénesis para lograr una mayor termotolerancia; suplementación in vivo de compuestos que reducen el estrés celular (por ejemplo, por vía oral o por administración intramuscular/intravenosa); y suplementación in vitro de gametos/embriones (para su uso en biotecnologías reproductivas) para disminuir el estrés celular. Estas estrategias apuntan a reducir las alteraciones de la fertilidad inducidas por el calor, tanto sistémicamente como directamente en las estructuras reproductivas.
Dado el grave riesgo que plantea el calentamiento global debido al impacto del calor en la fisiología, necesitamos urgentemente más estudios sobre el contexto general de la reproducción animal bajo calor. Además, es necesario prestar especial atención al impacto de la hipertermia en los procesos reproductivos, teniendo en cuenta factores como las regiones, los sistemas de producción, las especies, las razas y los antecedentes genéticos específicos. Por tanto, si el calentamiento que experimenta el planeta Tierra provocará efectos desastrosos en la capacidad reproductiva de los animales o una disminución más controlada, tal vez parcialmente reversible, de dicha capacidad, podría verse influido por las medidas que planifiquemos ahora. Entre ellas se incluyen los esfuerzos de la sociedad, los gobiernos y los profesionales veterinarios. El tiempo se acaba: la situación exige una acción inmediata
- English
Human-driven climate change generates extreme weather events, a well-known consequence of global warming. This leads to increased exposure of most living beings to higher temperatures, resulting in longer, more frequent, and more intense heat stress (HS) periods. This jeopardizes the welfare and survival of animals, negatively affecting the process that connects generations and ensures subsistence and natural selection: reproduction. This letter aims to draw attention to the impact of increasing HS on animal reproductive capacity and the potential alternatives to address this phenomenon.
With rising temperatures in most regions worldwide, heat stress will increase in many animals, including humans. This will occur even if we achieve the goal of limiting global temperature rise to no more than 1.5 °C by the year 2100, relative to pre-industrial levels, as set in the 2015 Paris Agreement(1). Roth(2) indicates that HS, upon inducing cellular stress, triggers both indirect (e.g., systemic physiological alterations) and direct (e.g., perturbation of gametes, embryos, and reproductive tissues) negative effects on animal reproduction. In this context, the fertility of insects,(3) aquatic organisms;(1, 3, 4) amphibians,(5) reptiles,(6) birds,(7) mammalian pets,(8) cattle,(2, 9, 10) wild mammals,(11) laboratory mammals,(12) non-human primates,(13) and humans(4) is threatened by elevated temperatures. Consequently, given the unavoidable increase in HS, if this trend continues, potentially all animal groups are at risk of experiencing at least partial declines in reproductive capacity worldwide. This scenario will endanger the production of food and goods from animal sources, affect animal welfare, and potentially threaten the survival of animal populations, including humans.
To mitigate widespread animal reproductive failures due to excessive heating, or to prevent them, alongside the coordinated environment-oriented efforts by governments, private industry, scientists, and the general public to reduce global warming, modifications in the management of animals, or their gametes and embryos, are necessary. For instance, Hansen(9) suggests the following alternatives to mitigate the negative effects of HS on reproduction in farm animals: diet pattern changes; active or passive cooling systems; genetic selection or transgenesis to achieve greater thermotolerance; in vivo supplementation of compounds that reduce cellular stress (e.g., orally, or by intramuscular/intravenous administration); and in vitro supplementation of gametes/embryos (for use in reproductive biotechnologies) to decrease cellular stress. These strategies aim to reduce heat-induced fertility alterations, both systemically and directly in reproductive structures.
Given the serious risk that global warming poses due to the impact of heat on physiology, we urgently need more studies on the overall context of animal reproduction under HS. In addition, we require a specific focus on the impact of HS on reproductive processes, considering factors such as regions, production systems, species, breeds/strains, and specific genetic backgrounds. Therefore, whether the heating that planet Earth experiences will lead to disastrous effects on animal reproductive capacity or a more controlled, perhaps partially reversible, decrease in such capacity, could be influenced by the measures we plan now. These include efforts from society, governments, and veterinary professionals. Time is running out: the situation calls for immediate action.
- español
