Efecto de la temperatura ambiental en los rangos de tolerancia térmica de Hetaerina americana (Odonata: Calopterygidae)

Abstract

Temperature is a key environmental factor that significantly restricts behavior, physiology and distribution of organisms. Knowing the plasticity in the thermal physiology of the species allows us to understand its geographical distribution and predict response capacities in a context of climate change. Insects with complex life cycles in which larvae are aquatic while adults are terrestrial, could bring brand new information about the mechanisms underlying thermal tolerances, since they face different thermal challenges in each ontogenetic state. Insects of the order Odonata have limited thermal regulation capabilities, so their ability to cope with unfavorable temperatures depends largely on their thermal tolerance limits, both adults and immature stages. Hetaerina americana is the gender species with the widest geographic distribution (from southern Canada to Nicaragua), inhabits a great diversity of habitat conditions from tropical to temperate and cold. To assess whether the wide thermal conditions experienced by populations of this species in México set their thermal tolerances, we measured the maximum (CTmax) and minimum (CTmin) critical thermal limits in males, females and larvae in 3 populations along a latitudinal gradient: La Huacana (tropical site) and La Mintzita (temperate site) in the state of Michoacán, and San Pedro Mártir in the state of Baja California (cold site). Contrary to our predictions, we found that adults showed great plasticity in CTmax that were consistent with local and seasonal variations in environmental temperature, while variation in CTmin were very narrow and did not track environmental temperature. For larvae, both seasonal and interpopulation variation in critical thermal limits were also narrow, but CTmax and CTmin limits were higher than in adults. The broader thermal breadth of larvae could promote the establishment and persistence of the species in places with extreme or unfavorable temperatures. This could explain the wide distribution of the species and provide some clues about thermal adaptation mechanisms.

La temperatura es un factor ambiental clave que restringe significativamente el comportamiento, la fisiología y la distribución de los organismos. Conocer la plasticidad en la fisiología térmica de las especies nos permite comprender su distribución geográfica y predecir las capacidades de respuesta en un contexto de cambio climático. Los insectos con ciclos de vida complejos en los que las larvas son acuáticas mientras que los adultos son terrestres, podrían aportar información nueva sobre los mecanismos subyacentes a las tolerancias térmicas, ya que enfrentan diferentes desafíos térmicos en cada estadio ontogenético. Los insectos del orden Odonata tienen capacidad limitada de regulación térmica, por lo que su capacidad para hacer frente a temperaturas desfavorables depende en gran medida de sus límites de tolerancia térmica, tanto en adultos como en etapas inmaduras. Hetaerina americana es la especie de género con la distribución geográfica más amplia (desde el sur de Canadá hasta Nicaragua), habita una gran diversidad de hábitats, desde tropical hasta templado y frío. Para evaluar si el amplio rango de condiciones térmicas que experimentan las poblaciones de esta especie en México determina la tolerancia térmica de la especie, medimos los límites térmicos críticos máximos (CTmax) y mínimos (CTmin) en machos, hembras y larvas en 3 poblaciones a lo largo de un gradiente latitudinal: La Huacana (sitio tropical) y La Mintzita (sitio templado) en el estado de Michoacán, y San Pedro Mártir en el estado de Baja California (sitio frío). Contrariamente a nuestras predicciones, encontramos que los adultos mostraron una gran plasticidad en CTmax, lo cual es consistente con las variaciones locales y estacionales en la temperatura ambiental, mientras que la variación en CTmin fue muy limitada y no refleja la temperatura ambiental. Para las larvas, la variación en los límites térmicos críticos tanto estacional