上热限制和沿海南极变温动物的死亡率的风险
毛里西奥·j·卡特
1 * __,
m·罗伯托Garcia-Huidobro
2 __,
玛赛拉阿尔达纳2 __,
恩里科·l·Rezende
3 __,
旧金山Bozinovic
3 __,
克里斯托瓦尔Galban-Malagon
4 __和
Jose m . Pulgar
1 __
- 1Departamento de Ecologia y Biodiversidad Facultad de Ciencias de la Vida大学安德烈斯贝罗,圣地亚哥,智利
- 2Centro de investigacion e Innovacion对位el Climatico, Facultad de Ciencias圣托马斯大学,圣地亚哥,智利
- 3Departamento de Ecologia应用生态学和可持续发展中心(披肩)Facultad de Ciencias Biologicas,来自智利天主教大学,圣地亚哥,智利
- 4基因组学中心、生态与环境(能),大学市长,圣地亚哥,智利
南极海洋动物面临的一个最极端热环境,以稳定和缩小范围的海水温度较低。同时,南极海洋生态系统受到加速全球变暖。确定上层热限制(CT马克斯)是至关重要的项目持久性和南极海洋物种的分布区域。使用热死时间曲线(TDT),我们估计CT马克斯在不同的时间尺度从1分钟到每日和季节性,当前热变化和预测脆弱性两个潜在热浪场景。我们的研究结果显示,CT马克斯在1分钟的温度出现在海洋潮间带地区我们的研究物种,显示棘皮动物物种更高CT马克斯脊索动物和节肢动物物种。潮间带的模拟表明,季节性温度变化导致基底死亡率,在考虑适度增加场景的热浪(+ 2°C)的设得兰群岛潮间带。我们的发现强调了包括曝光时间明确的相关性CT马克斯提供更和更现实的参数估计,根据物种可能正经历着激素的领域。
介绍
全球变暖(GW)对生物多样性构成的最大威胁之一(Pecl et al ., 2017),主要由人为活动可能增加的频率平均气温和极端热浪在南极大陆等地区(罗宾逊et al ., 2020;Gonzalez-Herrero et al ., 2022;特纳et al ., 2022)。极地南极洲半岛等领域经历了GW的增加效果由于人为活动在世界范围内影响海水表面温度变化在过去的50年中左右~ 2°C (梅雷迪思,国王,2005;库克et al ., 2016;莫理et al ., 2020)。这些极端区域也表现为海洋物种适应相对稳定和孤立的条件,这伤害是由于增加的温度与GW (派克,2018)。增加海水温度和它们对南极动物的影响,代表了一个理想的风景了解影响增加GW的栖息地和物种适应低温。
因为热性能的形状是由多个敏感生物率(勒费弗et al ., 2021),这种生理现象是最终与热限制冷血动物的生命和死亡的经历。热的窗户,一个物种可以成功地容忍提供良好洞察类群的热利基(Rezende et al ., 2014),帮助确定物种分布的建模和预测响应GW (周日et al ., 2012;廖et al ., 2021;Ørsted et al ., 2022)。确定GW的后果对南极海洋社区是至关重要的建立一个有机体的性能的详细描述在挑战者热条件下,艾滋病在预测物种在热应力下的热耐受反应(辛克莱et al ., 2016)。基于强度和时间的亲密自然博览会,热应力,热死时间曲线(tdt)显式地正式评估的影响时间热应力的临界响应(Rezende et al ., 2014;Jørgensen et al ., 2021)。最近,上层热限制从39个冷血动物的详细描述海洋物种属于南极生态系统揭示了热灵敏度的差异分类单元(莫利纳et al ., 2022)。这种方法使用tdt)显式地认为曝光时间热应力在一个生态规模。这个非凡的方法论工具允许指定相关的时间窗口的热应力。然后,毁灭的风险由于在有限的时间内温度增量,如极端热浪事件,可以确定(Hobday et al ., 2016;Hobday et al ., 2018)。动物居住外地区、热灵敏度是一个迫切需要将评估时间的大小影响获得精确的估计CT马克斯(Peralta-Maraver Rezende, 2021),这是有价值的信息来预测死亡率在现场条件下(温度Rezende et al ., 2020)。
南大洋物种居民不断冷环境特点是热stenothermality (派克,2005)和热环境的微小差异就足以导致物种之间的差异(Bilyk DeVries, 2011;Sandersfeld et al ., 2017)、数量(莫理et al ., 2009)和空间分布(莫理et al ., 2010)。等现象,种间差异,营养水平位置,和身体大小变化,严重影响热限制(派克et al ., 2009)。上热限制和温度的不匹配,南极动物经验(派克et al ., 2009;啤酒和Jayasundara, 2015年)可能是由于sub-estimated曝光时间的影响实验试验(莫利纳et al ., 2022)。根据上面的证据中,这项工作的目标是评估七个海洋上层热限制的南极冷血动物物种(脊索动物门3 spp,节肢动物门2。,和棘皮类2 spp。),标准化的博览会时间(Tko1分钟)的措施比较试验和物种(Rezende et al ., 2014)。因此,基于原位记录的海水潮间带温度变化(Kuklinski Balazy, 2014),死亡率的风险分析方法来评估南极海洋生物(莫利纳et al ., 2022),我们量化脆弱性现状的热变化和两个场景(+ 2°C 10天,30天)温和的热浪(Hobday et al ., 2016),这些冷血动物物种可能在田间试验经验。
方法
动物集合
田野调查是在2020年1月在潮间带南设得兰岛,菲尔德斯湾,乔治王岛(62°11,58°59 'w)。总共20南极少年鱼类收集从三个物种Harpagifer antarcticus strain(12),Trematomus newnesi(6)和Lepidonotothem nudifrons(2),和14节肢动物个体从两个物种Bovallia gigantea(4)Glyptonotus antarcticus strain(10)和19棘皮动物从两个物种Odontaster validus(9)和Sterechinus neumayeri(10)。所有的动物被发现使用一个12英寸的水族馆鱼网和手翻潮间带岩石。后,动物们立即存入冷却器在恒定的曝气和携带活着Instituto Antartico实验室基础设施Chileno(菠菜)Escudero南极科学站。这个实验室设施包括几个50 L坦克和循环过滤、充气海水。动物们被转移到与海水水族馆控制温度(1±0.3°C),盐度的33(±0.5)事业单位,在自然光照下,没有进食。这些条件是维持至少48小时前让他们习惯于圈养条件下进行热试验。所有动物都保存在分离前50 L水族馆在囚禁期间热试验。
负CT曲线马克斯
所有的动物分别受到温度增加,鱼类和节肢动物的增量最小0.07°C1棘皮动物,斜坡0.08°C的分钟1。实验动物试验时停止了信号的热应力等失去平衡,定义为鱼类和节肢动物无法保持背腹取向至少1分钟(Beitinger et al ., 2000),棘皮动物失去附着力的表面代谢室或显示运动缺乏明显的管脚或刺(派克et al ., 2009)。这些程序是重复,直到所有个人在实验中测量时间。在小道的例程,所有人都使用过量BZ20安乐死,安德烈斯贝罗大学生物伦理学的协议后,身体质量和长度记录使用卡尺和分析天平。
获得一个适当的估计,既反映了上层热评论家温度和博览会,我们结合起来CT马克斯观察(即。,the temperature that would result in knockdown or death) from the ramping experiment with the respective recorded time (t)。使用这两个参数(CT马克斯和t),我们构建热死亡时间(TDT)曲线(eq。1) (Rezende et al ., 2014)估计标准化Tko范围。
对热的敏感性参数(z),它描述了热耐受衰变的时间(即热的挑战。,净减少Tko造成十倍增加曝光时间),我们使用z估计南极冷血动物海洋物种几乎与物种研究(莫利纳et al ., 2022)。Then, we mapped this slope back onto the experimental estimated ofTko和标准化的t估计预期的耐受温度t = 1分钟,10天,30天(eq。1)在种专一性的基础上。然后我们建立了一个单一的负/个人/七个物种被认为是在这项研究中,总共获得53曲线(图1 b)。
图1结合热模拟死亡率公差为七个物种和景观重建高分辨率环境温度记录(一)潮间带,(B)使用生死时间(TDT)曲线与这些获得的CT麦克斯和z参数从三个市长类群(脊索动物、节肢动物、棘皮动物)(莫利纳et al ., 2022)。注意值穿越TDT曲线1分钟和30天对应于标准化Tko。模拟死亡过程Rezende et al。(Rezende et al ., 2020每24 h)认为,生物体可以恢复急性热应激的潮间带(C)和两个场景的热浪事件(E, G)。酒吧的情节显示的和天死亡率超越50%的每天(D)当前的潮间带热的两个场景和条件热浪事件(F、H)。背景。,Bovallia gigantea(红色);G.a。,Bovallia gigantea(暗红色);H.a。,Harpagifer antarcticus strain(浅蓝色);L.n。,Lepidonotothem nudifrons(深蓝色);T.n。,Trematomus newnesi(蓝色);O.v。,Odontaster validus(绿色);S.n。,Sterechinus neumayeri(深绿色)。
预测热死亡率
结合标准化Tko与热灵敏度实验论文发表在文献和现场温度在南极,我们能够确定这些生物可能经历热死亡率在当前条件下以及两个温和的海洋热浪事件场景(Hobday et al ., 2016)。
热场景是使用获得温度数据构建的温度(决议从这些数据集通过插值计算瞬时死亡率的相关描述的这些温度(Rezende et al ., 2020)。潮间带温度记录了从12数据记录仪覆盖整个海军的潮差湾,决议的乔治王岛,2010年12月至2011年3月之间5分钟(Kuklinski Balazy, 2014)。因为这一分析的主要目的是确定如果当前记录的温度可能会导致热死亡率在南极,我们选择这些地方的代表温暖的海域在南极半岛西部(巴恩斯和派克,2008年)和使用记录的南国的夏天在12月和3月之间在后续分析。与插入温度数据(决议,我们估计的预测热死亡率的平均的个人生物属于每个七种脊索动物,节肢动物和棘皮动物。其他地方的详细解释(Rezende et al ., 2020),这个过程涉及(1)使用的意思CT马克斯和z来获得一个通用的TDT)为每一个物种,(2)模拟从这些负公差景观假设击倒时间在每个测量温度通常是分布式的简历= 0.25(简历=标准差(SD) /意思)(见补充信息(Rezende et al ., 2020),然后运行动态(3)。景观功能结合了宽容景观与环境温度记录来估计这些场条件下的预测死亡率。三岁以下的所有物种,我们进行了模拟对比场景。首先,在高度可变热条件下,随温度12数据记录器的数据部署在潮间带和假设动物恢复晚上温度下降时(这是通过迭代计算日常生存和重置存活曲线在00:00)。第二,两种情况下,一个温和的海洋热浪中描述(Hobday et al ., 2016),平均增量的海水+ 2°C的10天,30天。脆弱性指数,我们计算每个物种的平均死亡率在天沿着伐木工人的潮间带记录(n = 12伐木工物种)。所有分析R环境(R发展核心团队,2019年)
结果
热宽容和tdt)估计
动物的身体大小(鲜重)收集g介于0.88 - 37.1之间。棘皮动物(Odontaster validus和Sterechinus neumayeri)是更大的动物的体型意味着18.34±8.84 sd和介于5.49 - 37.1克之间。,其次是脊索动物(Harpagifer antarcticus strain,Trematomus newnesi和Lepidonotothem nudifrons)动物的体型意味着8.84±5.22 sd和g介于2.38 - 25.25之间。节肢动物门(Bovallia gigantea,Glyptonotus antarcticus strain)的体型意味着3.58±1.54 g sd和介于0.88 - 6.049之间。有一个粗略的估计上热限制的动态文章和热灵敏度获得莫利纳et al。(莫利纳et al ., 2022),接着,我们计算出预期Tko1分钟后接触比较主要类群物种所属在同一时间。混合模型与门作为随机效应方差分析显示棘皮动物之间的显著差异,脊索动物和节肢动物物种(F2、4= 57.95,p= 0.011)。两两比较显示棘皮动物和脊索动物之间的差异(t= -10.291,p= 0.0011)和节肢动物物种(t= -5.766,p= 0.0011),缺乏节肢动物和脊索动物之间的差异(t= 2.787,p= 0.1024)。棘皮动物物种显示更高Tko1分钟美国neumayeri31.18±2.10 sd和o . validus30.65±1.29 sd,其次是节肢动物物种g . antarticus和22.42±1.21b . gigantea19.81±0.14 sd和脊索动物物种h . antarticus21.04±1.86 sd,l . nudifrons17.57±4.33 sd和t . newnesi19.08±1.59 sd。
预测死亡率
我们估计预测每日死亡率超过100天在南国夏季潮间带。我们的模拟表明,当前温度会引出一些热的死亡率取决于TDT概要文件不同的物种。在我们的领域热应力场景(图1一个),对节肢动物死亡率超过50%五次b . gigantea(4)和g . antarticus(1)35脊索动物的场合l . nudifrons(4),h . antarticus(21),t . newnesi(10)、6棘皮动物o . validus(3)和美国neumayeri(3)和所有这些实例涉及主要伐木工在更高潮的位置(图1 c, D)。因此,平均每日死亡率估计每记录器显著不同跨物种基于常规方差分析(F77= 6.45,p= 6.34 x 106),这表明一个节肢动物(b . gigantea)和脊索动物更容易受到高温波动比其他物种。注意,尽管两两物种之间的差异并不总是具有统计学意义(图1),伐木工的包容那么极端的温度降低了死亡率统计分析的力量,在这种情况下对所有群体几乎为零。模拟假设热浪和海水变暖的+ 2°C的持续时间10天,30天死亡率超过50%的增量日子结束后分别为29%和42% (图1 e, G),在这两种情况下主要由增加死亡率b . gigantea(1天两个场景)l . nudifrons(2天场景),h . antarticus(2天,7天),t . newnesi(4天,5天),o . validus(3天场景)和美国neumayeri(两种场景2天)(图1 g, H)。同样,意味着预测每日死亡率显著不同物种之间(F77 = 6.475p= 1.47×105),再次支持易感性的差异之间的温暖水域组(图1)。
讨论
精确的估计上热限制是至关重要的,以确定GW南极物种的影响,要么是因为他们已经在居住者以狭窄和极端热环境或因为他们的栖息地正在迅速改变(莫理et al ., 2020)。这里,我们结合南极生物实验论文和热灵敏度建立一个准确、可比的估计上热限制通过类群。我们的结果的证据明显热耐受性的差异在节肢动物脊索动物和棘皮动物,以及显著的时间效应的相关性(例如,Tko1分钟,Tko1天至30天)易受气候变暖的条件(理查德et al ., 2012;莫利纳et al ., 2022)。此外,在宽容景观框架(Rezende et al ., 2020),我们表明,潮间带地区的温度变化影响了预测死亡率的研究物种,尽管在不同的强度取决于类群。同时,保守极端海洋变暖事件的场景(热浪)南国的夏天在南极群岛并影响预测死亡率(图1一个),脆弱的南极海洋物种对生态规模GW。
根据先前的证据热耐受南极物种(派克et al ., 2009),我们发现,估计热限制等CT马克斯以上温度这些动物自然条件的经验。我们的方法明确了调整时间接触和使用热灵敏度估计南极物种(莫利纳et al ., 2022)。这是一步因为TDT)曲线允许建立一个估计的时间尺度和生态意义,每日、每月、或季节性时间窗口(图1 b)。这很重要,因为曝光时间的角色在决定温度公差小角度研究文献中(勒费弗et al ., 2021),但是必要的,如果我们想在南极物种评价GW的影响(莫理et al ., 2020)。举例来说,我们的研究是第一个显示的证据上热限制软甲纲节肢动物如amphipodanBovallia gigantea和等Glyptonotus antarticus。尽管南极节肢动物之间的种间差异,我们发现覆盖广泛的热限制在文献中报道,从32.5°C到6.7°C (拉德et al ., 1993;派克,2004;派克et al ., 2009;派克et al ., 2010;Toullec et al ., 2020)。此外,我们的结果在脊索动物动物等Harpafiger antarcticus strain,Lepidonotothen nudriforns,Trematomus newnesi根据广泛的上层热限制南极nototenids从21.58°C到5°C (Somero DeVries, 1967;派克et al ., 2009;啤酒和塞德尔先生,2011年;Bilyk DeVries, 2011;乔伊斯et al ., 2018)。同样,棘皮动物Odontaster validus和Sterechinus neumayeri显示上热限制,此前报道,在24.7°C到10.9°C (派克et al ., 2009;派克et al ., 2010;莫理et al ., 2012)。毫无疑问,物种比较让我们想象的多样性南极物种必须具备的热耐受能力,巩固不同的生理结构。然而,在方法论的方法和特征差异评估可能掩盖另一个现象在热公差范围的变化(威廉姆斯et al ., 2016),很难构建适当的种间比较。物种间的比较,在相同环境中可能存在生理的不同策略应对环境热应力,限制到一个特定的生态规模(派克,2011;拜尔斯,2020)。因此,生理和遗传机制需要了解热耐受性和区分表型的变异热策略从适应极端和寒冷的南极的栖息地,包括生理、分子机制(Gonzalez-Aravena et al ., 2021;Saravia et al ., 2021)和行为反应的影响分布范围的变化(莫理et al ., 2010)。
预测GW冷血动物物种的反应是理解的关键全球人为对生物多样性的影响Pecl et al ., 2017)。确定作为全球司机人为影响极地海洋生态系统,如在南极半岛,增量,直到2°C的当前模式温度预计不久(Hellmer et al ., 2017;莫法特和梅雷迪思,2018年)。这里,更高的温度记录,潮间带的变化可能与每日高情感的潮汐模式经历了这个沿海地区(图1),它被描述为一个扩展模式海洋沿岸(拜尔斯,2020;廖et al ., 2021)。作为一个大气事件到目前为止,热浪与南极大陆(罗宾逊et al ., 2020;Gonzalez-Herrero et al ., 2022;特纳et al ., 2022),全球极端海洋热浪的复发(Hobday et al ., 2018南极洲附近)可以预期这些事件。由于,GW热浪在海洋生态系统影响生物群落(帕格尼尼et al ., 2014;Hobday et al ., 2016;罗伯茨et al ., 2019;并且其中et al ., 2020),曝光时间是迫切需要量化的影响热应力对有机体的性能(威廉姆斯et al ., 2016;勒费弗et al ., 2021)。我们使用TDT)曲线,使用曝光时间与热限制(Rezende et al ., 2014热应力),结合实时的尺度,让我们来预测热生态规模变化的影响(Rezende et al ., 2020)。我们建模的死亡率在一个窗口随着100天24小时考虑南国的夏天,然后相关的时间尺度Tko由tdt)曲线来估算死亡率从1到1440分钟。每天累积效应规模足以产生死亡率,这当温和的热浪(上升Hobday et al ., 2018)被认为是德日变化(图1)。基于热灵敏度越高(z)的棘皮动物O.validatus(Tko1分钟= 30.65;Tko1天= 10.41)美国neumayeri(Tko1分钟= 31.18;Tko1天= 10.93),这个市长类群似乎更好的适应未来气候变暖事件,这可能是与固着条件和能力逃到当地的热应力(周日et al ., 2011;莫利纳et al ., 2022)。虽然较低的热灵敏度可能影响长期三脊索动物的反应l . nudrifrons(Tko1分钟= 17.57;Tko1天= 10.91),H.antarticus(Tko1分钟= 21.04;Tko1天= 14.39),t . newnesi(Tko1分钟= 19.81;Tko1天= 13.15)和两个节肢动物b . gigantea(Tko1分钟= 19.81;Tko1天= 15.61)g . antarticus(Tko1分钟= 22.41;Tko1天= 18.20),较低的温度这些物种对实验热挑战,确定每天的温度更高的脆弱性增加的规模和它的累积效应在整个南国夏季潮间带面积以及温和的热浪的影响。
概述,精确的预测南极动物应对全球变暖是一个优先保护和决策者,因为欧洲大陆的原始条件、进化和生态过程,建立了其独特的生物多样性。我们的发现表明,南极海洋物种可能在低温度下热应力但规模更多的扩展时间,这种热浪事件,的确,温度可能在野外生物经验在当前时间。,物种间的差异是影响热敏感参数(Rezende et al ., 2014),总结表型应对热的区别在一个特定的时间(分钟)。我们解释这些种间差异结果的形态、生理和行为适应,区分物种研究面对热应力在南极海洋生态系统作为全球变暖的后果,由于全球人类活动。
数据可用性声明
在这项研究中提出的数据集可以在网上找到存储库。库的名称/存储库和加入号码可以找到(s)如下:https://datadryad.org/stash/share/CdFIhwoocjOslligf5dzjb9OjJa2V7EzLtiqxyuPokw。
道德声明
动物研究回顾和批准拉西德Bioetica大学安德烈斯贝罗。
作者的贡献
主持人:概念化、调查、写初稿,写作——回顾&编辑、可视化、数据管理。MRG-H:调查,写作——审查和编辑。马:写作-审查和编辑。呃:写作,审查和编辑,融资收购。弗拉维奥-布里亚托利:写作——审查和编辑。CG-M:写作-审查和编辑、融资收购。JP:监督、写作——审查和编辑、资源、资金收购。所有作者的文章和批准提交的版本。
资金
MC谢谢UNAB DI 10.20 /注册资金的支持。MRG-H承认ANID大的支持。PAI77190031和FONDECYT 11220593津贴。马承认FONDECYT 1220866拨款的支持。facebook承认ANID PIA /基底FB0002。CG-M FONDECYT 11150548和11150548的支持,由于菠菜RT12-17和ANID PIA /菠菜ACT192057赠款。摩根大通由于菠菜RT09-18和FONDECYT 1200813补贴的支持。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
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引用
巴恩斯·d·k·A。,派克·l·S。(2008). Vulnerability of Antarctic shelf biodiversity to predicted regional warming.爬。Res。37岁,149 - 163。doi: 10.3354 / cr00760
啤酒j . M。,Jayasundara N. (2015). Antarctic Notothenioid fish: What are the future consequences of “losses“ and “gains” acquired during long-term evolution at cold and stable temperatures?j . Exp。杂志。218年,1834 - 1845。doi: 10.1242 / jeb.116129
啤酒j . M。,Sidell B. D. (2011). Thermal tolerance of Antarctic notothenioid fishes correlates with level of circulating hemoglobin.杂志。物化学。黑旋风。84年,353 - 362。doi: 10.1086/660191
Beitinger t . L。班纳特,w。,McCauley R. W. (2000). Temperature tolerances of north American freshwater fishes exposed to dynamic changes in temperature.环绕。医学杂志。鱼今年58岁,237 - 275。doi: 10.1023 /: 1007676325825
Bilyk k T。,DeVries A. L. (2011). Heat tolerance and its plasticity in Antarctic fishes.学生物化学Comp。。杂志。——摩尔。中国。杂志。158年,382 - 390。doi: 10.1016 / j.cbpa.2010.12.010
库克a·J。,Holland P. R., Meredith M. P., Murray T., Luckman A., Vaughan D. G. (2016). Ocean forcing of glacier retreat in the western Antarctic peninsula.科学353年,283 - 286。doi: 10.1126 / science.aae0017
Gonzalez-Aravena M。,Rondon R。、字体。,Cárdenas C. A., Toullec J. Y., Corre E., et al. (2021). Low transcriptomic plasticity of Antarctic giant isopod glyptonotus antarcticus juveniles exposed to acute thermal stress.前面。3月科学。8。doi: 10.3389 / fmars.2021.761866
Gonzalez-Herrero年代。Barriopedro D。小麦r M。,López-Bustins J. A., Oliva M. (2022). Climate warming amplified the 2020 record-breaking heatwave in the Antarctic peninsula.Commun。地球环境。3、1 - 9。doi: 10.1038 / s43247 - 022 - 00450 - 5
Hellmer H . H。,Kauker F。,Timmermann R., Hattermann T. (2017). The fate of the southern weddell sea continental shelf in a warming climate.j .爬。4337 - 4350年。doi: 10.1175 / jcli - d - 16 - 0420.1
Hobday a·J。,Alexander L. V., Perkins S. E., Smale D. A., Straub S. C., Oliver E. C. J., et al. (2016). A hierarchical approach to defining marine heatwaves.掠夺。Oceanogr。141年,227 - 238。doi: 10.1016 / j.pocean.2015.12.014
Hobday a·J。,Oliver E. C. J., Sen Gupta A., Benthuysen J. A., Burrows M. T., Donat M. G., et al. (2018). Categorizing and naming marine heatwaves.海洋学31日,162 - 173。doi: 10.5670 / oceanog.2018.205
Jørgensen l . B。,马尔特•H。,Ørsted M。,Klahn N. A., Overgaard J. (2021). A unifying model to estimate thermal tolerance limits in ectotherms across static, dynamic and fluctuating exposures to thermal stress.科学。代表。11、1 - 14。doi: 10.1038 / s41598 - 021 - 92004 - 6
乔伊斯·W。,Axelsson M., Egginton S., Farrell A. P., Crockett E. L., O’Brien K. M. (2018). The effects of thermal acclimation on cardio-respiratory performance in an Antarctic fish (Notothenia coriiceps).Conserv。杂志。6、1 - 12。doi: 10.1093 / conphys / coy069
Kuklinski P。,Balazy P. (2014). Scale of temperature variability in the maritime Antarctic intertidal zone.j . Res。85年,542 - 546。doi: 10.1016 / j.seares.2013.09.002
公司e . O。,Kivivuori L. A., Lehti-Koivunen S. M. (1993). Thermal tolerance and fluidity of neuronal and branchial membranes of an antarctic amphipod (Orchomene plebs); a comparison with a baltic isopod (Saduria entomon).学生物化学Comp。。杂志。——部分杂志。105年,463 - 470。0300 - 9629 . doi: 10.1016 / (93) 90420 - 9
勒费弗。王,T。,McKenzie D. J. (2021). The role of mechanistic physiology in investigating impacts of global warming on fishes.j . Exp。杂志。224年,jeb238840。doi: 10.1242 / jeb.238840
廖M。李,G。,Wang J., Marshall D. J., Hui T. Y., Ma S., et al. (2021). Physiological determinants of biogeography: The importance of metabolic depression to heat tolerance.水珠。改变医学杂志。27日,2561 - 2579。doi: 10.1111 / gcb.15578
并且j·m·T。,Dimoff s。,Baum J. K. (2020). Direct and indirect effects of climate change-amplified pulse heat stress events on coral reef fish communities.生态。达成。30日。doi: 10.1002 / eap.2124
梅雷迪思·m·P。国王j . C。(2005). Rapid climate change in the ocean west of the Antarctic peninsula during the second half of the 20th century.地球物理学。卷。32岁,1 - 5。gl024042 doi: 10.1029/2005
莫法特C。,Meredith M. (2018). Shelf-ocean exchange and hydrography west of the Antarctic peninsula: A review.费罗斯。反式。r . Soc数学。理论物理。Eng。科学。376年,20170164。doi: 10.1098 / rsta.2017.0164
莫利纳a . N。,Pulgar J. M., Rezende E. L., Carter M. J. (2023). Heat tolerance of marine ectotherms in a warming Antarctica.水珠。改变医学杂志。29日,179 - 88。doi: 10.1111 / gcb.16402
莫理。,银白杨D。,巴恩斯·d·k·A。,Cárdenas C. A., Cotté C., Gutt J., et al. (2020). Global drivers on southern ocean ecosystems: Changing physical environments and anthropogenic pressures in an earth system.前面。3月科学。7所示。doi: 10.3389 / fmars.2020.547188
莫理。,Griffiths H. J., Barnes D. K. A., Peck L. S. (2010). South Georgia: A key location for linking physiological capacity to distributional changes in response to climate change.Antarct。科学。22日,774 - 781。doi: 10.1017 / S0954102010000465
莫理。,Hirse T。,Pörtner H. O., Peck L. S. (2009). Geographical variation in thermal tolerance within southern ocean marine ectotherms.学生物化学Comp。。杂志。——摩尔。中国。杂志。153年,154 - 161。doi: 10.1016 / j.cbpa.2009.02.001
莫理。,Martin S. M., Bates A. E., Clark M. S., Ericson J., Lamare M., et al. (2012). Spatial and temporal variation in the heat tolerance limits of two abundant southern ocean invertebrates.3月生态。掠夺。爵士。450年,81 - 92。doi: 10.3354 / meps09577
Ørsted M。,Jørgensen l . B。,Overgaard J. (2022). Finding the right thermal limit: a framework to reconcile ecological, physiological and methodological aspects of CTmax in ectotherms.j . Exp。杂志。225年,jeb244514。doi: 10.1242 / jeb.244514
帕格尼尼a W。米勒n。,Stillman J. H. (2014). Temperature and acidification variability reduce physiological performance in the intertidal zone porcelain crab petrolisthes cinctipes.j . Exp。杂志。217年,3974 - 3980。doi: 10.1242 / jeb.109801
派克l . s . (2004)。生理的灵活性:成功的关键和生存的南极仙女虾高度波动的极端环境。Freshw。医学杂志。49岁,1195 - 1205。doi: 10.1111 / j.1365-2427.2004.01264.x
派克l . s . (2005)。生存在南大洋的前景:底栖生物物种对温度变化的脆弱性。Antarct。科学。17日,497 - 507。doi: 10.1017 / S0954102005002920
派克·l·S。,Clark M. S., Morley S. A., Massey A., Rossetti H. (2009). Animal temperature limits and ecological relevance: Effects of size, activity and rates of change.功能。生态。23日,248 - 256。doi: 10.1111 / j.1365-2435.2008.01537.x
派克·l·S。,莫理。,Clark M. S. (2010). Poor acclimation capacities in Antarctic marine ectotherms.3月的杂志。157年,2051 - 2059。doi: 10.1007 / s00227 - 010 - 1473 - x
Pecl g . T。,Araújo M. B., Bell J. D., Blanchard J., Bonebrake T. C., Chen I. C., et al. (2017). Biodiversity redistribution under climate change: Impacts on ecosystems and human well-being.科学355年,eaai9214。doi: 10.1126 / science.aai9214
Peralta-Maraver我。,Rezende e . L。(2021). Heat tolerance in ectotherms scales predictably with body size.Nat,爬。改变11日,58 - 63。doi: 10.1038 / s41558 - 020 - 00938 - y
R发展核心团队(2019)。接待员:统计计算的语言和环境(奥地利维也纳:R统计计算的基础)。可以在:http://www.rproject.org。
Rezende e . L。,Bozinovic F., Szilágyi A., Santos M. (2020). Predicting temperature mortality and selection in natural drosophila populations.科学369年,1242 - 1245。doi: 10.1126 / science.aba9287
Rezende e . L。,C一个stañeda L. E., Santos M. (2014). Tolerance landscapes in thermal ecology.功能。生态。28日,799 - 809。doi: 10.1111 / 1365 - 2435.12268
理查德·J。,莫理。,Thorne M. A. S., Peck L. S. (2012). Estimating long-term survival temperatures at the assemblage level in the marine environment: Towards macrophysiology.《公共科学图书馆•综合》7,e34655。doi: 10.1371 / journal.pone.0034655
罗伯茨s D。,Van Ruth P. D., Wilkinson C., Bastianello S. S., Bansemer M. S. (2019). Marine heatwave, harmful algae blooms and an extensive fish kill event during 2013 in south Australia.前面。3月科学。6。doi: 10.3389 / fmars.2019.00610
罗宾逊。,Klekociuk A. R., King D. H., Pizarro Rojas M., Zúñiga G. E., Bergstrom D. M. (2020). The 2019/2020 summer of Antarctic heatwaves.水珠。改变医学杂志。26日,3178 - 3180。doi: 10.1111 / gcb.15083
Sandersfeld T。马克·f·C。,Knust R. (2017). Temperature-dependent metabolism in Antarctic fish: Do habitat temperature conditions affect thermal tolerance ranges?极地生物。40岁,141 - 149。doi: 10.1007 / s00300 - 016 - 1934 - x
Saravia J。,Paschke K., Oyarzún-Salazar R., Cheng C. H. C., Navarro J. M., Vargas-Chacoff L. (2021). Effects of warming rates on physiological and molecular components of response to CTMax heat stress in the Antarctic fish harpagifer antarcticus.j .千卡。医学杂志。99年,103021年。doi: 10.1016 / j.jtherbio.2021.103021
辛克莱b J。,Marshall K. E., Sewell M. A., Levesque D. L., Willett C. S., Slotsbo S., et al. (2016). Can we predict ectotherm responses to climate change using thermal performance curves and body temperatures?生态。列托人。19日,1372 - 1385。doi: 10.1111 / ele.12686
Somero g . N。,DeVries A. L. (1967). Temperature tolerance of some Antarctic fishes.科学156年,257 - 258。doi: 10.1126 / science.156.3772.258
周日j . M。,Bates A. E., Dulvy N. K. (2011). Global analysis of thermal tolerance and latitude in ectotherms.Proc。r . Soc B杂志。科学。278年,1823 - 1830。doi: 10.1098 / rspb.2010.1295
周日j . M。,Bates A. E., Dulvy N. K. (2012). Thermal tolerance and the global redistribution of animals.Nat,爬。改变2,686 - 690。doi: 10.1038 / nclimate1539
Toullec j . Y。Cascella K。Ruault S。,Geffroy A., Lorieux D., Montagné N., et al. (2020). Antarctic Krill (Euphausia superba) in a warming ocean: thermotolerance and deciphering Hsp70 responses.细胞应激陪伴25日,519 - 531。doi: 10.1007 / s12192 - 020 - 01103 - 2
特纳J。陆,H。,King J. C., Carpentier S., Lazzara M., Phillips T., et al. (2022). An extreme high temperature event in coastal East Antarctica associated with an atmospheric river and record summer downslope winds.地球物理学。卷。49岁,1 - 11。gl097108 doi: 10.1029/2021
关键词:上热限制,热浪,南极半岛海洋变温动物,温度死亡率
引用:卡特MJ, Garcia-Huidobro先生,阿尔达纳米,Rezende EL, Bozinovic F, Galban-Malagon C和Pulgar JM(2023)上热限制和沿海南极变温动物的死亡率的风险。前面。3月科学。9:1108330。doi: 10.3389 / fmars.2022.1108330
收到:2022年11月25日;接受:2022年12月30日;
发表:2023年1月13日。
编辑:
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*通信:Mauricio j·卡特,mauricio.carter@unab.cl
__ORCID:毛j·卡特,orcid.org/0000 - 0002 - 5351 - 8108
m·罗伯托·Garcia-Huidobroorcid.org/0000 - 0003 - 2859 - 2370
恩里科·l·Rezendeorcid.org/0000 - 0002 - 6245 - 9605
Francisco Bozinovicorcid.org/0000 - 0003 - 3870 - 9624
Jose m . Pulgarorcid.org/0000 - 0002 - 8816 - 7790
克里斯托瓦尔Galban-Malagon,orcid.org/0000 - 0001 - 8397 - 5804
玛赛拉阿尔达纳说,orcid.org/0000 - 0001 - 7371 - 9663