Meta-analytiskt genomsnittligt acklimatiseringsresponsförhållande (ARR) för övre och nedre kritiska termiska gränser, CTmax (k = 803) och CTmin (k = 571). En positiv ARR indikerar ett adaptivt plastiskt svar; värmeacklimatisering ökar CTmax eller kall acklimatisering minskar CTmin . 95 % konfidensintervall (95 % CI) avbildas med kraftiga svarta linjer (och delvis dolda av medeldatapunkterna, avbildade av en rombsymbol), prediktionsintervall i tunna svarta linjer. Storleken på varje datapunkt är proportionell mot studiens precision (1/SE (Standard Error)). k = antal effektstorlekar per grupp. Asterisk indikerar att 95 % CI inte sträcker sig över noll.
Insekter har svag förmåga att anpassa sina termiska gränser till höga temperaturer och är därmed mer mottagliga för global uppvärmning än man tidigare trott.
När mer frekventa och intensiva värmeböljor utsätter djur för temperaturer utanför deras normala gränser har ett internationellt team under ledning av forskare vid University of Bristol studerat över 100 arter av insekter för att bättre förstå hur dessa förändringar sannolikt kommer att påverka dem.
Insekter – som är lika viktiga som pollinatörer, växtskadegörare och sjukdomsvektorer – är särskilt känsliga för extrema temperaturer. Ett sätt som insekter kan hantera sådana extremer är genom acklimatisering, där tidigare termisk exponering utökar deras kritiska termiska gränser. Acklimatisering kan utlösa fysiologiska förändringar såsom uppreglering av värmechockproteiner och resultera i förändringar av fosfolipidsammansättningen i cellmembranet.
Teamet upptäckte att insekter kämpar för att göra detta effektivt, vilket avslöjar att acklimatiseringen av både övre och nedre kritiska termiska gränser var svag – för varje 1°C förändring i exponeringen justerades gränserna med endast 0,092°C respektive 0,147°C (dvs. liten ersättning på 10 eller 15 %).
De fann dock att unga insekter har en större förmåga att acklimatisera sig, vilket betonar att det kan finnas kritiska perioder i livet när de upplever en värmebölja som kan förbättra senare motståndskraft.
Huvudförfattaren Hester Weaving från Bristol's School of Biological Sciences säger att "eftersom extrema temperaturer blir mer intensiva och frekventa i vår uppvärmningsvärld kommer många insekter att behöva förlita sig på att flytta till nya områden eller ändra sitt beteende för att klara sig, snarare än att kunna fysiologiskt tolerera bredare temperaturer."
"Vår jämförande studie identifierade några stora luckor i att förstå insekters reaktioner på klimatförändringar och vi efterlyser fler studier på arter i underrepresenterade grupper och platser."
Teamet undersöker nu hur reproduktionen av insekter påverkas av exponering för extrema temperaturer eftersom detta kan vara viktigare för att förutsäga framtida distributioner än mått på prestanda eller överlevnad.
Forskningen publicerades i Nature Communications . + Utforska vidare
