步甲生态生理极限的海拔变化取决于温度和干旱程度

《Ecological Entomology》：Altitudinal variation in the ecophysiological limits of a carabid beetle depends on temperature and aridity

气候变化对山地昆虫的影响及温度与干旱的交互作用研究。通过分析阿根廷Cerro Nevado地区Baripus nevado甲虫种群在不同海拔的生理和形态变异，发现耐热极限、体型及水分流失率均随海拔升高显著下降，揭示干旱胁迫与温度共同驱动物种内适应性变化，挑战了传统耐热性稳定的结论，为山地昆虫气候适应机制提供新证据。

　　

摘要

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1. 预计全球变暖将对昆虫种群产生严重影响，尤其是在山区环境中，因为海拔梯度的变化导致气候差异显著。这些系统中的昆虫被认为特别脆弱，因为它们向上迁移会导致栖息地减少。然而，很少有研究考虑温度和干旱对物种内部热耐受性的综合影响。
2. 在这里，我们研究了阿根廷内瓦多山（Cerro Nevado）一个干旱山区中，步甲（鞘翅目昆虫）Baripus nevado种群在海拔梯度（2380米、2644米和2959米）上的生理和形态变化。我们测量了它们的最高耐热极限（CTmax和致死温度[ULT]）、体型以及水分流失情况。
3. 研究结果表明存在显著的种内变异：CTmax、ULT、体型以及水分流失与体型的比例都随着海拔的升高而下降。低海拔地区的种群具有更高的耐热极限和更大的体重，这与其适应更干燥环境和脱水压力的能力相符。
4. 这些发现与先前研究的结果相反，后者认为同一物种在不同海拔下的最高耐热极限保持不变，这突显了水分可用性作为额外选择压力的作用。我们的研究表明，物种内部的生理和形态多样性可以缓解气候变化的影响，但也表明，即使是对高温有耐受性的种群也可能面临严重的干旱挑战。总体而言，我们证明了物种内部的热生理变异是由温度和干旱的相互作用所决定的，这种变异对于山区昆虫在气候变化下的生存至关重要。

摘要

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1. 预计全球变暖将对昆虫种群产生重大影响，尤其是在山区，因为海拔梯度导致气候差异显著。这些系统中的昆虫被认为特别脆弱，因为它们向上迁移会导致栖息地减少。然而，很少有研究考虑温度和干旱对物种内部热耐受性的综合影响。
2. 在这项研究中，我们研究了阿根廷内瓦多山（Cerro Nevado）一个干旱山区中，步甲（鞘翅目昆虫）Baripus nevado种群在海拔梯度（2380米、2644米和2959米）上的生理和形态变化。我们测量了它们的最高耐热极限（CTmax和ULT）、体型以及水分流失情况。
3. 研究结果表明存在显著的种内变异：CTmax、ULT、体型以及水分流失与体型的比例都随着海拔的升高而下降。低海拔地区的种群具有更高的耐热极限和更大的体重，这与其适应更干燥环境和脱水压力的能力相符。
4. 这些发现与先前研究的结果相反，后者认为同一物种在不同海拔下的最高耐热极限保持不变，这突显了水分可用性作为额外选择压力的作用。我们的研究表明，物种内部的生理和形态多样性可以缓解气候变化的影响，但也表明，即使是对高温有耐受性的种群也可能面临严重的干旱挑战。总体而言，我们证明了物种内部的热生理变异是由温度和干旱的相互作用所决定的，这种变异对于山区昆虫在气候变化下的生存至关重要。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在CONICET数字机构存储库（http://hdl.handle.net/11336/278687）中公开获取。