Studio preliminare sugli effetti delle ondate di calore sugli spermatozoi in Gromphadorhina portentosa

Heatwaves, intensified by climate change, represent a significant source of stress for many animal species. These extreme events can directly affect sperm cells, potentially impacting male fertility and reproductive success. In this thesis, a preliminary experiment was carried out to evaluate the effect of short-term heat stress on male individuals of Gromphadorhina portentosa. The main goal was to assess possible changes in sperm count, morphology, and viability after a four-hour exposure to temperatures similar to those occurring during a heatwave. Viability tests were performed using an adapted protocol involving fluorescent dyes, that allow discrimination between live and dead sperm cells. For morphological analysis, sperm were photographed and their length measured. Due to the limited data available in the literature on sperm characteristics in G. portentosa, expectations were based on studies from other insect species which suggestthat male fertility is highly sensitive to elevated temperatures, even over short time periods. This research is part of a broader effort to investigate how high temperatures affect reproductive functions and sexual selection processes, in order to better understand the ecological and evolutionary consequences of rising global temperatures and heatwaves.

Le ondate di calore, intensificate dai cambiamenti climatici, rappresentano un importante fattore di stress per molte specie animali. Tali eventi possono influenzare direttamente gli spermatozoi, con potenziali implicazioni sulla fertilità e sul successo riproduttivo dei maschi. In questo lavoro di tesi è stato effettuato un test preliminare per valutare l’effetto di un breve stress termico su individui maschi di Gromphadorhina portentosa. L’obiettivo principale era di studiare gli effetti sul numero, morfologia e vitalità degli spermatozoi in seguito a un’esposizione di quattro ore a temperature simili a quelle sperimentabili durante un’ondata di calore. I test di vitalità sono stati effettuati adattando un protocollo sperimentale che prevede l’uso di coloranti fluorescenti, che consentono di discriminare gli spermatozoi vitali da quelli non vitali. Per le analisi morfologiche gli spermatozoi sono stati fotografati ed è stata misurata la lunghezza totale. Considerata la scarsità di informazioni in letteratura sulle caratteristiche spermatiche in G. portentosa, le ipotesi per i risultati si basano su studi condotti su altre specie di insetti, che indicano una marcata vulnerabilità della fertilità maschile alle alte temperature, anche per brevi periodi. Questo lavoro si inserisce in un contesto di ricerca più ampio volto a studiare gli effetti delle alte temperature sulla funzione riproduttiva e sui processi di selezione sessuale, per comprendere le conseguenze ecologiche ed evolutive dell’aumento delle temperature ed in particolare delle ondate di calore.