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Authors
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Abstract(s)
Thermal tolerance of species has become a topic of increasing interest due to climate change and global warming. This type of data is important for identifying vulnerable species and establishing management strategies. In this study, the thermal tolerance and shell utilization were investigated for the Mediterranean intertidal hermit crab, Clibanarius erythropus in the fast warming southeastern Mediterranean Sea. The thermal tolerance was determined using two methods 1) the critical thermal maximum (CTMax) and 2) physiological performance, with the change in respiration rates used as a performance parameter. Additionally, CTMax was tested for three other intertidal species: the crab Eriphia verrucosa, topshell snail Phorcus turbinatus, and snail Pisania striata in order to make a comparison between the hermit crab and other members of its habitat. It was hypothesized that C. erythropus will have a higher thermal tolerance than the other species in their habitat, and that the size of the hermit crab will correlate with the size of the occupied shell. As expected, the CTMax of C. erythropus (38.8 °C) was found to be higher than the other species. This was followed by E. verrucosa at 37.93 °C, P. striata at 37.48 °C, and P. turbinatus which had a considerably lower value at 34.19 °C. Additionally, C. erythropus was the only species that was found to have a positive thermal safety margin (TSM). The weight of the occupied shell was found to have a significant correlation with the size of the hermit crab. These findings indicate that this species of hermit crab may be better equipped to handle continuous regional warming and intensification of extreme events than the other tested native species. Future work should focus also on other proxies for thermal performance such as degree of mobility and juvenile thermal tolerance.
As alterações climáticas têm sido alvo de grande preocupação no seio da comunidade científica global. Alguns cientistas argumentam que as condições ambientais em algumas comunidades estão a mudar antes que tenhamos tempo para estabelecer uma compreensão firme da linha de base. Apesar dos inúmeros estudos destinados a melhorar a nossa compreensão do planeta, existe um consenso de que são necessários mais esforços. Esta informação é imprescindível para obter uma avaliação abrangente do nosso estado atual e para nos equiparmos com as ferramentas necessárias para prever a nossa trajetória futura. As alterações climáticas são um desafio dinâmico e multifacetado que exige investigação contínua, colaboração internacional e esforços concertados para mitigar os seus impactos. O desenvolvimento de uma sólida compreensão do estado atual do ambiente e a utilização de ferramentas preditivas são componentes essenciais para abordar esta questão crítica e moldar um futuro mais sustentável. A temperatura é um dos fatores bióticos mais influentes nos ecossistemas. Pode modificar profundamente a atividade, o crescimento e a reprodução de um indivíduo, afetando em última análise a distribuição global, a fenologia e a estrutura da cadeia alimentar de uma espécie. Existem muitos habitats que hospedam organismos que vivem já em condições onde um ligeiro aumento de temperatura afetaria negativamente a sua performance. A “tolerância térmica”, os “limites térmicos” e a “margem de segurança térmica” servem como medidas que permitem aos cientistas discernir quais as espécies que são mais susceptíveis aos desafios colocados pelas alterações climáticas. A margem de segurança térmica é uma medida que explica o grau de vulnerabilidade que uma espécie pode enfrentar e dependerá, em última análise, dos seus limites térmicos, resposta de aclimatação e potencial de adaptação genética. No entanto, estes dados ainda são em grande parte desconhecidos para a maioria das espécies. Entre os habitats suscetíveis de serem afetados mais cedo por um aumento da temperatura encontra-se a zona entre-marés, situada nas margens entre os reinos terrestre e marinho. As espécies que habitam esta zona experimentam mudanças fortes, e por vezes extremas, nas condições ambientais. Por conseguinte, os organismos intertidais podem estar mais bem adaptados e ser mais resilientes às alterações ambientais que se prevê que ocorram devido às alterações climáticas. No entanto, é importante notar que estes organismos podem já estar a viver em temperaturas iguais ou mesmo acima do seu ótimo térmico. Mudanças na distribuição global e eventos de mortalidade em massa têm sido documentados entre espécies entremarés que exemplificam a pressão térmica que alguns desses organismos estão sofrendo. Este estudo centra-se no caranguejo eremita intertidal mediterrânico, Clibanarius erythropus (Latreille, 1818) como um esforço para obter informações sobre a ecologia e tolerância térmica de uma espécie pouco estudada ao longo da costa israelita. Um dos objetivos foi explorar a relação entre o tamanho do caranguejo e o tamanho da concha de uma população de C. erythropus intertidais medindo o comprimento e o peso de uma amostra de caranguejos em referência ao comprimento e peso de suas conchas ocupadas. O comprimento foi medido com aproximação de 0,01 cm e o peso com aproximação de 0,001 g. Outro objetivo foi testar a tolerância térmica desta espécie através de várias experiências. Um experimento foi projetado para investigar o desempenho térmico, medindo a mudança na taxa metabólica de C. erythropus quando submetido a uma gama de temperaturas da água. Este foi testado a curto prazo (6,5 dias) e a longo prazo (13,5 dias) através da simulação de uma gama de condições de temperatura num mesocosmo ao ar livre no Instituto de Investigação Oceanográfica e Limnológica de Israel (IOLR). Um experimento final utilizou o método dinâmico para avaliar e comparar o CTMax de C. erythropus com três outras espécies (Eriphia verrucosa, Phorcus turbinatus e Pisania striata) que podem ser encontradas dentro da zona entremarés israelense. Supõe-se que o tamanho dos caranguejos afetará o tamanho das conchas que eles escolherem habitar. Supõe-se também que estes caranguejos eremitas terão uma maior tolerância térmica e estarão mais bem equipados para suportar o aumento das temperaturas oceânicas do que outras espécies dentro do mesmo habitat. Como esperado, o CTMax de C. erythropus (38,8 °C) foi superior ao das demais espécies. Isto foi seguido por E. verrucosa a 37,93 °C e depois P. striata a 37,48 °C, que apresentaram valores de CTMax semelhantes, enquanto P. turbinatus teve o valor mais baixo com 34,19 °C. Além disso, C. erythropus foi a única espécie que apresentou margem de segurança térmica (TSM) positiva, quando apresentada com temperaturas máximas de habitat de 38 °C. Descobriu-se que o peso da concha ocupada tinha uma correlação significativa com o tamanho do caranguejo eremita, mas o comprimento da concha não tinha uma correlação significativa. Embora exista uma correlação significativa entre o peso da concha e o tamanho do respectivo caranguejo as regressões lineares não são bem ajustadas o que pode indicar que existem outros factores que influenciam a selecção das conchas. Estas descobertas indicam que esta espécie de caranguejo eremita pode estar mais bem equipada para lidar com o aquecimento regional contínuo e a intensificação de eventos extremos, do que outras espécies com as quais partilha o habitat. No entanto, existem também outros factores (por exemplo, grau de mobilidade e tolerância térmica juvenil) que também podem influenciar o seu sucesso. Embora o aumento da temperatura da superfície do mar seja um tema crescente de discussão, o mínimo térmico crítico também deve ser explorado para estas espécies, em estudos futuros, uma vez que as temperaturas das poças de maré isoladas podem cair consideravelmente durante as noites frias, causando stress pelo frio e até mortalidade. Além disso, mais pesquisas devem ser feitas para testar a tolerância térmica de indivíduos que variam em estágios de desenvolvimento e zonas de maré (por exemplo, intertidal vs. subtidal), uma vez que os valores CTMax deste estudo podem não refletir uma análise abrangente de cada espécie devido ao teste exclusivo de indivíduos adultos entremarés.
As alterações climáticas têm sido alvo de grande preocupação no seio da comunidade científica global. Alguns cientistas argumentam que as condições ambientais em algumas comunidades estão a mudar antes que tenhamos tempo para estabelecer uma compreensão firme da linha de base. Apesar dos inúmeros estudos destinados a melhorar a nossa compreensão do planeta, existe um consenso de que são necessários mais esforços. Esta informação é imprescindível para obter uma avaliação abrangente do nosso estado atual e para nos equiparmos com as ferramentas necessárias para prever a nossa trajetória futura. As alterações climáticas são um desafio dinâmico e multifacetado que exige investigação contínua, colaboração internacional e esforços concertados para mitigar os seus impactos. O desenvolvimento de uma sólida compreensão do estado atual do ambiente e a utilização de ferramentas preditivas são componentes essenciais para abordar esta questão crítica e moldar um futuro mais sustentável. A temperatura é um dos fatores bióticos mais influentes nos ecossistemas. Pode modificar profundamente a atividade, o crescimento e a reprodução de um indivíduo, afetando em última análise a distribuição global, a fenologia e a estrutura da cadeia alimentar de uma espécie. Existem muitos habitats que hospedam organismos que vivem já em condições onde um ligeiro aumento de temperatura afetaria negativamente a sua performance. A “tolerância térmica”, os “limites térmicos” e a “margem de segurança térmica” servem como medidas que permitem aos cientistas discernir quais as espécies que são mais susceptíveis aos desafios colocados pelas alterações climáticas. A margem de segurança térmica é uma medida que explica o grau de vulnerabilidade que uma espécie pode enfrentar e dependerá, em última análise, dos seus limites térmicos, resposta de aclimatação e potencial de adaptação genética. No entanto, estes dados ainda são em grande parte desconhecidos para a maioria das espécies. Entre os habitats suscetíveis de serem afetados mais cedo por um aumento da temperatura encontra-se a zona entre-marés, situada nas margens entre os reinos terrestre e marinho. As espécies que habitam esta zona experimentam mudanças fortes, e por vezes extremas, nas condições ambientais. Por conseguinte, os organismos intertidais podem estar mais bem adaptados e ser mais resilientes às alterações ambientais que se prevê que ocorram devido às alterações climáticas. No entanto, é importante notar que estes organismos podem já estar a viver em temperaturas iguais ou mesmo acima do seu ótimo térmico. Mudanças na distribuição global e eventos de mortalidade em massa têm sido documentados entre espécies entremarés que exemplificam a pressão térmica que alguns desses organismos estão sofrendo. Este estudo centra-se no caranguejo eremita intertidal mediterrânico, Clibanarius erythropus (Latreille, 1818) como um esforço para obter informações sobre a ecologia e tolerância térmica de uma espécie pouco estudada ao longo da costa israelita. Um dos objetivos foi explorar a relação entre o tamanho do caranguejo e o tamanho da concha de uma população de C. erythropus intertidais medindo o comprimento e o peso de uma amostra de caranguejos em referência ao comprimento e peso de suas conchas ocupadas. O comprimento foi medido com aproximação de 0,01 cm e o peso com aproximação de 0,001 g. Outro objetivo foi testar a tolerância térmica desta espécie através de várias experiências. Um experimento foi projetado para investigar o desempenho térmico, medindo a mudança na taxa metabólica de C. erythropus quando submetido a uma gama de temperaturas da água. Este foi testado a curto prazo (6,5 dias) e a longo prazo (13,5 dias) através da simulação de uma gama de condições de temperatura num mesocosmo ao ar livre no Instituto de Investigação Oceanográfica e Limnológica de Israel (IOLR). Um experimento final utilizou o método dinâmico para avaliar e comparar o CTMax de C. erythropus com três outras espécies (Eriphia verrucosa, Phorcus turbinatus e Pisania striata) que podem ser encontradas dentro da zona entremarés israelense. Supõe-se que o tamanho dos caranguejos afetará o tamanho das conchas que eles escolherem habitar. Supõe-se também que estes caranguejos eremitas terão uma maior tolerância térmica e estarão mais bem equipados para suportar o aumento das temperaturas oceânicas do que outras espécies dentro do mesmo habitat. Como esperado, o CTMax de C. erythropus (38,8 °C) foi superior ao das demais espécies. Isto foi seguido por E. verrucosa a 37,93 °C e depois P. striata a 37,48 °C, que apresentaram valores de CTMax semelhantes, enquanto P. turbinatus teve o valor mais baixo com 34,19 °C. Além disso, C. erythropus foi a única espécie que apresentou margem de segurança térmica (TSM) positiva, quando apresentada com temperaturas máximas de habitat de 38 °C. Descobriu-se que o peso da concha ocupada tinha uma correlação significativa com o tamanho do caranguejo eremita, mas o comprimento da concha não tinha uma correlação significativa. Embora exista uma correlação significativa entre o peso da concha e o tamanho do respectivo caranguejo as regressões lineares não são bem ajustadas o que pode indicar que existem outros factores que influenciam a selecção das conchas. Estas descobertas indicam que esta espécie de caranguejo eremita pode estar mais bem equipada para lidar com o aquecimento regional contínuo e a intensificação de eventos extremos, do que outras espécies com as quais partilha o habitat. No entanto, existem também outros factores (por exemplo, grau de mobilidade e tolerância térmica juvenil) que também podem influenciar o seu sucesso. Embora o aumento da temperatura da superfície do mar seja um tema crescente de discussão, o mínimo térmico crítico também deve ser explorado para estas espécies, em estudos futuros, uma vez que as temperaturas das poças de maré isoladas podem cair consideravelmente durante as noites frias, causando stress pelo frio e até mortalidade. Além disso, mais pesquisas devem ser feitas para testar a tolerância térmica de indivíduos que variam em estágios de desenvolvimento e zonas de maré (por exemplo, intertidal vs. subtidal), uma vez que os valores CTMax deste estudo podem não refletir uma análise abrangente de cada espécie devido ao teste exclusivo de indivíduos adultos entremarés.
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Keywords
Climate Change Thermal Tolerance Clibanarius Erythropus Rocky Intertidal