Thermal tolerance across latitudinal and altitudinal gradients in tadpoles

Abstract

Del mismo modo que la temperatura y los efectos del cambo climático varían con en el espacio y en el tiempo, esta tesis doctoral se centra en conocer la variación en los límites térmicos fisiológicos a diferentes escalas espacio-temporales así como caracterizar el ambiente térmico al que actualmente se encuentran expuestos las poblaciones y especies de anfibios analizadas. Ello nos permitirá, en primer lugar, aportar información básica para tratar de predecir las consecuencias del calentamiento global, y en segundo lugar, poner a prueba algunas hipótesis macrofisiológicas recientes. Así, los capítulos 1, 2 y 3 se centran en la variabilidad espacial de los límites de tolerancia térmicos en anfibios (a lo largo de gradientes altitudinales y latitudinales). Dado que existe cierta controversia acerca del grado de variación encontrada entre poblaciones de la misma especie y entre especies distintas, los capítulos 1 y 3 adoptan un enfoque interespecífico mientras que el capítulo 2 se ocupa de analizar la variabilidad intraspecífica encontrada para una serie de poblaciones de Rana temporaria a lo largo de un gradiente climático altitudinal. Los capítulos 4, 5 y 6 se centran en analizar el cambio en los límites de tolerancia en el tiempo ya sea a través de procesos de aclimatación (capítulos 4 y 5) o el cambio en las tolerancias térmicas en diferentes estadios de desarrollo (capítulo 6). En el capítulo 1: “Testing the climate variability hypothesis in thermal tolerance limits of tropical and temperate tadpoles”, analizamos la variación latitudinal en los CTmax/CTmin de 47 sp. de anfibios, durante su etapa larvaria, comparando dos comunidades procedentes de Brasil (Bahía) y la Península Ibérica y el Norte de África. En este trabajo ponemos a prueba la hipótesis de variabilidad climática en renacuajos, analizando además la relevancia de la información térmica a escalas micro y macroclimáticas como predictores de estos parámetros fundamentales de las curvas de performance de los ectotermos. En el capítulo 2: “Can breeding phenology and plasticity prevent local adaptation in thermal tolerance?”, estudiamos la variación altitudinal de los límites de tolerancia térmica en once poblaciones de Rana temporaria, al tiempo que caracterizamos su ambiente térmico teniendo en cuenta la fenología de la especie, y discutimos acerca de los aspectos que pueden estar afectando al grado de diferenciación en las tolerancias térmicas mostrado entre las poblaciones, así como si esta diferenciación puede responder a procesos de adaptación local. En el capítulo 3: “Altitudinal variation of the critical thermal limits in 20 species of tadpoles in the tropical Andes”, realizamos una comparación altitudinal interespecífica en los límites térmicos de 20 especies de anuros andinos , durente su etapa larvaria, y una valoración preliminar del riesgo de extinción de estas especies, basándonos en las estimas de su tolerancia al calentamiento. Del mismo modo que en el capítulo 1, comprobaremos además como la hipótesis de variabilidad climática puede explicar los resultados obtenidos. La segunda parte de la tesis trata de los efectos sobre las tolerancias térmicas de la variación temporal, mediante cambios en las temperaturas de aclimatación y el estadio de desarrollo ontogénico: En el capítulo 4: “Acclimation of critical thermal limits in temperate and tropical tadpoles”, analizamos las supuestas diferencias en el potencial de aclimatación de anfibios tropicales y templados, sometidos a temperaturas constantes en el laboratorio (hipótesis de Brattstrom, Brattstrom (1968)). En el capítulo 5: “The effect of constant vs fluctuating acclimation on critical thermal limits in three temperate tadpoles”, comparamos los efectos que la aclimatación puede tener sobre las tolerancia térmica de tres especies de anfibios de la Península Ibérica cuando se usan a) unas temperaturas de aclimatación constantes, o b) simulando unas condiciones similares a las que pueden ocurrir en la naturaleza, mediante el empleo de aclimataciones con temperaturas diarias fluctuantes. En el capítulo 6: “Ontogenetic shifts in thermal tolerances in temperate anurans. Does metamorphosis impose a thermal constraint that may affect vulnerability to global warming?”, analizamos los cambios que tienen lugar a lo largo del desarrollo ontogenético (larvas, metamórficos y juveniles) en la tolerancia térmica de los individuos de seis especies de anuros procedentes de Marruecos y la Península Ibérica.