L’enigma del ciclo vitale relativo a dimensioni del corpo e temperatura
Dato che le dimensioni del corpo influiscono su tutti gli aspetti del ciclo vitale – inclusi fertilità e durata della vita – le variabili che influiscono sulla crescita sono fondamentali per l’interazione di un organismo con il suo ambiente. Paradossalmente, gli effetti della temperatura hanno dato origine alla regola temperatura taglia (TSR), per cui nonostante le temperature più elevate portino a un tasso di crescita più veloce, gli animali raggiungono una dimensione finale più piccola. Per esaminare i fattori in gioco nella TSR, il progetto SCOPE ha osservato specificamente gli effetti della temperatura e dell’ossigeno su metabolismo, crescita e sopravvivenza degli ectotermi acquatici. I ricercatori di SCOPE hanno allevato animali in un intervallo di temperature e livelli di ossigeno e hanno scoperto che una TSR classica si osservava solo in condizioni dove l’ossigeno era limitativo. I risultati sono stati pubblicati nel Journal of Thermal Biology e spiegati in un’ animazione. Per investigare più in profondità nella fisiologia alla base di questo fenomeno, un altro esperimento ha osservato la lumaca di acqua dolce L. stagnalis che vive in acque stagnanti. Un calore intenso per diverse ore produceva degli effetti marginali sulla sopravvivenza del mollusco, a suggerire che le condizioni con scarso ossigeno potrebbero avere conseguenze maggiori a lungo termine. Testando questa ipotesi, SCOPE ha analizzato dati sulle effimere provenienti da oltre 2 600 siti, dove hanno valutato gli impatti non letali sul campo per gli insetti di temperatura dell’acqua e domanda biochimica di ossigeno. In laboratorio, essi hanno determinato gli effetti letali a tre livelli di ossigeno. I risultati sono stati pubblicati su Global Change Biology. I dati provenienti sia dal campo che dal laboratorio indicano che la limitazione dell’ossigeno non solo indebolisce la sopravvivenza agli estremi termici, ma limita anche le specie sul campo a temperature ben al di sotto rispetto ai limiti letali superiori. In parallelo, i dati su 58 differenti specie mostrano notevoli differenze nella loro sensibilità agli effetti interagenti di scarso ossigeno e calore, che sono collegati ai loro adattamenti respiratori e al loro utilizzo dell’habitat. Questi risultati sono particolarmente significativi poiché possono essere estrapolati per spiegare la vulnerabilità di altri gruppi dove i dati sono limitati o non disponibili. Svelare la base meccanicistica delle risposte termiche alla limitazione di ossigeno avrà delle conseguenze di vasta portata per i responsabili delle politiche nel determinare il modo migliore per rispondere al problema del riscaldamento globale, mostrando che il miglioramento dell’ossigenazione dell’acqua e la riduzione dell’inquinamento potrebbero aiutare a mitigare gli effetti del cambiamento climatico.
Parole chiave
Temperatura, animali acquatici, riscaldamento globale, SCOPE, ossigeno
