Article Dans Une Revue Ecological Entomology Année : 2024

Strong differences in egg heat tolerance between closely related lowland and alpine butterfly species

Différence de tolérance à la chaleur des œufs entre espèces proches de papillons de plaine et d'altitude

Résumé

Temperature variation is one of the best‐known and studied factor constraining life history along the altitudinal gradients. Ectotherms such as insects are sensitive to temperature across all life stages, resulting in a wide range of adaptations in populations and species living at different elevations. In butterflies, the egg stage is particularly sensitive to temperature variation as eggs cannot move and deploy behavioural responses to overheating. Using a gradient polymerase chain reaction thermocycler to finely control temperature treatments, we tested for differences in egg heat tolerance between five closely related Coenonympha (Nymphalidae: Satyrinae) species living at different elevations. We found strong differences in egg heat tolerance ranges between lowland species ( C . arcania (Linnaeus) and C . pamphilus (Linnaeus)) and two high elevation alpine species ( C. gardetta (Prunner) and C. cephalidarwiniana Verity). Surprisingly, the third alpine species ( C. darwiniana Staudinger) showed a heat tolerance range closer to that of the lowland species than that of alpine species. The sensitivity of eggs to overheating matched the temperature regimes recorded in the microhabitats utilised for oviposition and may explain the oviposition site selection of females observed in the wild. The narrower egg heat tolerance of some of alpine species may partly explain the position of their lower elevational limit but also raises concern about the fate of these species in the face of current climate change. Our results highlight the need to study all life stages, as well as microclimate choice for oviposition, to understand species distribution and the threats to their persistence.

La température est l'un des facteurs les mieux connus et les plus étudiés qui contraignent le vivant le long des gradients altitudinaux. Les ectothermes tels que les insectes sont sensibles à la température à tous les stades de leur vie, ce qui se traduit par un large éventail d'adaptations dans les populations et les espèces vivant à différentes altitudes. Chez les papillons, le stade de l'œuf est particulièrement sensible aux variations de température, car les œufs ne peuvent pas se déplacer ni adopter un comportement limitant la surchauffe. En utilisant un thermocycleur à gradient pour contrôler finement une gamme de température d'exposition, nous avons testé les différences de tolérance à la chaleur des œufs entre cinq espèces étroitement apparentées de Coenonympha (Nymphalidae : Satyrinae) vivant à des altitudes différentes. Nous avons trouvé de fortes différences de tolérance thermique des œufs entre les espèces de plaine ( C . arcania (Linnaeus) et C . pamphilus (Linnaeus)) et deux espèces alpines de haute altitude ( C. gardetta (Prunner) et C. cephalidarwiniana Verity). De manière surprenante, la troisième espèce alpine ( C. darwiniana Staudinger) a montré une gamme de tolérance plus proche de celle des espèces de plaine que de celle des espèces alpines. La sensibilité des œufs à la surchauffe correspond aux régimes de température enregistrés dans les microhabitats utilisés pour la ponte et peut expliquer la sélection des sites de ponte par les femelles observées dans la nature. La plus faible tolérance des œufs à la chaleur de certaines espèces alpines peut expliquer en partie la position de leur limite inférieure d'altitude, mais soulève également des inquiétudes quant au sort de ces espèces face aux changements climatiques. Nos résultats soulignent l'importance d'étudier tous les stades de vie, ainsi que les préférences de ponte, pour comprendre la distribution des espèces et leur persistence.

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hal-04687867 , version 1 (04-09-2024)

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Citer

Paul Doniol-Valcroze, Laurence Després, Mathieu Joron. Strong differences in egg heat tolerance between closely related lowland and alpine butterfly species. Ecological Entomology, 2024, 49 (4), pp.598-603. ⟨10.1111/een.13323⟩. ⟨hal-04687867⟩
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