science >> Wetenschap >  >> Biologie

Insecten hebben moeite om zich aan extreme temperaturen aan te passen, waardoor ze kwetsbaar zijn voor klimaatverandering, zo blijkt uit onderzoek

Meta-analytische gemiddelde acclimatisatieresponsverhouding (ARR) voor bovenste en onderste kritische thermische limieten, CTmax (k = 803) en CTmin (k = 571). Een positieve ARR duidt op een adaptieve plastische respons; warmte-acclimatisatie verhoogt CTmax of koude acclimatisatie vermindert CTmin . 95% betrouwbaarheidsintervallen (95% CI's) worden weergegeven in dikke zwarte lijnen (en gedeeltelijk verborgen door de gemiddelde gegevenspunten, weergegeven door een ruitsymbool), voorspellingsintervallen in dunne zwarte lijnen. De grootte van elk gegevenspunt is evenredig met de nauwkeurigheid van het onderzoek (1/SE (standaardfout)). k = aantal effectgroottes per groep. Asterisk geeft aan dat 95% CI's niet nul zijn.

Insecten hebben een zwak vermogen om hun thermische limieten aan te passen aan hoge temperaturen en zijn dus vatbaarder voor het broeikaseffect dan eerder werd gedacht.

Aangezien frequentere en intensere hittegolven dieren blootstellen aan temperaturen buiten hun normale limieten, heeft een internationaal team onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Bristol meer dan 100 soorten insecten bestudeerd om beter te begrijpen hoe deze veranderingen hen waarschijnlijk zullen beïnvloeden.

Insecten - die net zo belangrijk zijn als bestuivers, plagen en ziekteverwekkers - zijn bijzonder kwetsbaar voor extreme temperaturen. Een manier waarop insecten met dergelijke extremen kunnen omgaan, is door te acclimatiseren, waarbij eerdere thermische blootstelling hun kritische thermische limieten verlengt. Acclimatisatie kan fysiologische veranderingen veroorzaken, zoals de opregulatie van heat shock-eiwitten, en resulteren in veranderingen in de fosfolipidesamenstelling in het celmembraan.

Het team ontdekte dat insecten moeite hebben om dit effectief te doen, en onthulde dat de acclimatisatie van zowel de bovenste als de onderste kritische thermische limieten zwak was - voor elke verschuiving van 1 ° C in blootstelling werden de limieten aangepast met respectievelijk slechts 0,092 ° C en 0,147 ° C (d.w.z. slechts een kleine vergoeding van 10 of 15%).

Ze ontdekten echter dat jonge insecten een groter vermogen hebben om te acclimatiseren, en benadrukten dat er kritieke perioden in het leven kunnen zijn bij het ervaren van een hittegolf die de latere veerkracht kunnen verbeteren.

Hoofdauteur Hester Weaving van Bristol's School of Biological Sciences zegt dat "naarmate extreme temperaturen intenser en frequenter worden in onze opwarmende wereld, veel insecten zullen moeten vertrouwen op het overschakelen naar nieuwe reeksen of hun gedrag veranderen om het hoofd te bieden, in plaats van in staat te zijn om fysiologisch verdragen bredere temperaturen."

"Onze vergelijkende studie identificeerde enkele grote hiaten in het begrijpen van de reacties van insecten op klimaatverandering en we dringen aan op meer studies over soorten in ondervertegenwoordigde groepen en locaties."

Het team onderzoekt nu hoe de reproductie van insecten wordt beïnvloed door blootstelling aan extreme temperaturen, aangezien dit belangrijker kan zijn bij het voorspellen van toekomstige distributies dan prestatie- of overlevingsmetingen.

Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications . + Verder verkennen

Gematigde insecten even kwetsbaar voor klimaatverandering als tropische soorten