Can tadpoles take the heat? Comparative termal tolerances in subtropical and temperate amphibian communities under global warming

DUARTE, HELDER, TEJEDO, MIGUEL, KATZENBERGER, MARCO, MARANGONI, FEDERICO, BALDO, DIEGO, BELTRAN, JUAN F., MARTI, DARDO A., RICHTER-BOIX, ALEX & A. GONZALEZ-VOYER

Sevilla

Congreso; XI Congreso Luso – Español de Herpetología / XV Congreso Español de Herpetología; 2010

Asociación Herpetológica Española; Sociedade Portuguesa de Herpetologia

Some of the main challenges of forecasting the consequences of global warming are to know when, where and with what magnitude its impacts will be on biodiversity. Amphibians are the most threatened vertebrates, mainly due to habitat loss and diseases. Here we propose peak heating as an additional factor promoting their decline in the near future. Tropical amphibians are predicted to be more susceptible to local extinctions since their upper thermal limits (CTmax) are closer to environmental maxima (Tmax). We examine this prediction in 47 larval amphibian species from two distinct subtropical communities from northern Argentina differing in their maximum environmental temperature: the subtropical warm, open forest community of the Gran Chaco, the subtropical cooler community of Atlantic Forest; and a temperate community from Europe. Phylogenetically corrected results indicate first, that CTmax in amphibian larvae have evolved in response to prevailing maximum environmental temperatures, although these limits in temperate species scale with a slower rate than subtropical species. The highest physiological thermal limits are for the warm-adapted species of the Gran Chaco, and lower for species from both cooler Atlantic forest and temperate communities. Second, most species from the Gran Chaco are very prone to local extinction by expected further increases in pond temperatures since Tmax may exceed their CTmax. On the other hand, the canopy protected Atlantic forest and the temperate species are relatively safe, except for low tolerant late breeders that may be exposed to heat stress in coming years.Entre os vários desafios na previsão das consequências do aquecimento global salientam se principalmente o saber quando, onde e qual a magnitude que terão os seus impactos na biodiversidade. Os Anfíbios são os vertebrados mais ameaçados especialmente devido à perda de habitat e doenças. Propomos aqui que picos de aquecimento são um factor adicional que promove o seu declínio num futuro próximo. Prevê-se que os anfíbios tropicais serão mais susceptíveis a extinções locais pois os seus limites térmicos superiores (CTmax) estão mais próximos às temperaturas ambientais máximas (Tmax). Analisamos esta previsão em larvas de 47 espécies de anfíbios de duas comunidades subtropicais do Norte da Argentina que diferem nos seus máximos ambientais: a comunidade subtropical quente, de vegetação aberta, do Gran Chaco, a comunidade subtropical mais fresca da Mata Atlântica; e uma comunidade temperada da Europa. Os esultados corrigidos filogeneticamente indicam, em primeiro lugar, que o CTmax em larvas de anfíbios evoluíram em resposta às temperaturas máximas ambientais prevalentes, sendo essa tendência mais significativa para as espécies subtropicais que para as temperadas. Os limites fisiológicos térmicos mais elevados são respectivos às espécies adaptadas ao calor do Gran Chaco, e os menos elevados para as espécies da Mata Atlântica e da comunidade temperada. Em segundo lugar, a maioria das espécies do Grand Chaco estão em grande risco de extinção local devido ao aumento previsto das temperaturas das charcas, uma vez que o Tmax poderá exceder os seus CTmax. Pelo outro lado, as espécies da Mata Atlântica e temperadas estarão relativamente protegidas, excepto para espécies europeias de reprodução tardia que poderão ser expostas a stress térmico nos próximos anos.