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被追上山——高海拔可能会限制山地昆虫的表现和健康特征
Functional Ecology ( IF 4.6 ) Pub Date : 2019-02-13 , DOI: 10.1111/1365-2435.13286
Elizabeth P. Dahlhoff 1, 2 , Victoria C. Dahlhoff 2, 3 , Corrine A. Grainger 1, 2 , Nicolas A. Zavala 1, 2 , Dami Otepola‐Bello 3 , Brynn A. Sargent 1, 2 , Kevin T. Roberts 2, 3 , Sarah J. Heidl 2, 3 , John T. Smiley 2 , Nathan E. Rank 2, 3
Functional Ecology ( IF 4.6 ) Pub Date : 2019-02-13 , DOI: 10.1111/1365-2435.13286
Elizabeth P. Dahlhoff 1, 2 , Victoria C. Dahlhoff 2, 3 , Corrine A. Grainger 1, 2 , Nicolas A. Zavala 1, 2 , Dami Otepola‐Bello 3 , Brynn A. Sargent 1, 2 , Kevin T. Roberts 2, 3 , Sarah J. Heidl 2, 3 , John T. Smiley 2 , Nathan E. Rank 2, 3
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随着种群在有利栖息地的增长和恶劣栖息地的减少,预计气候变化将改变物种分布。山地动物通过向上移动来逃避低海拔地区的变暖条件,但在生理上可能会受到那里的条件的限制。研究了海拔对叶甲虫 Chrysomela aeneicollis 的山地种群的影响,其中核基因和线粒体的等位基因频率随纬度和海拔梯度而变化。从 1981 年到 2018 年,沿着陡峭的海拔断面(1,600-3,800 m)进行的人口存在调查显示,人口在潮湿的冬季后扩张到低海拔地区,并在干旱期间撤退。对 2012 年至 2018 年沿多个海拔断面进行的 45 个站点种群网络的定量调查表明,当甲虫丰富时,种群规模在 3,135 m 达到峰值,海拔最高的种群位于该范围的南缘,干旱期间种群数量下降并灭绝,特别是在低海拔地区。为了检查海拔对性能和健康指标的影响,检查了来自基因渗入种群 (Bishop Creek) 的甲虫。在自然界中,测量了沿自然海拔横断面移植的雌性的繁殖力,以及胸部细胞色素 c 氧化酶 (CytOx) 活性。为了检查环境缺氧的影响与限制高海拔持续性的其他因素无关,我们测量了在低海拔 (1,250 m) 和高 (3,800 m) 的普通花园条件下饲养的幼虫的苹果酸脱氢酶 (MDH) 的发育速度和活性。在自然界中,随着海拔的升高,繁殖力下降,与气温无关。CytOx 活性在高海拔地区高于低海拔地区,特别是对于拥有南方起源基因型的个体。实验室饲养的具有南部线粒体单倍型的幼虫在两个海拔高度发育同样良好,但具有北部单倍型的幼虫在高海拔地区发育更慢。MDH 活动表现出类似的模式,表明高海拔地区发育速度较慢可能是由于代谢率降低所致。这些发现表明,环境缺氧的生理效应可能会导致其他已知限制昆虫在高海拔地区生存能力的因素,最终破坏相关的生态群落。然而,一些种群可能具有允许局部适应高海拔的遗传变异。
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更新日期:2019-02-13
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