Entwicklung von Insekten unter fluctuierenden Temperaturen: eine Übersicht und Fallstudie

Zusammenfassung Die Beziehung zwischen Temperatur und dem Entwicklungsgrad von Organismen ist entscheidend für das Verständnis verschiedener biologischer Prozesse. Es ist üblich, einen durchschnittsbasierten Index der Temperatur, zum Beispiel Grad-Tage, zu verwenden, um die Beziehung zu untersuchen; und vergleichsweise wenig Aufmerksamkeit wurde der Varianz der Temperatur geschenkt. In dieser Studie haben wir die Bedeutung der Temperaturfluktuation für die Entwicklung von Organismen untersucht, indem wir veröffentlichte Studien gesammelt haben. Veröffentlichten Studien zeigen hochvariable Ergebnisse, bei denen die Entwicklungsrate manchmal höher und manchmal niedriger bei statischer Temperatur im Vergleich zu variabler Temperatur war. Ein Laborexperiment zu Megaselia scalaris zeigte, dass M. scalaris sich unter fluctuierender Temperatur schneller entwickelte als bei statischer Temperatur. Wir testeten ein additives Modell, um den Effekt fluctuierender Temperaturen auf die Entwicklung vorherzusagen und stellten fest, dass das Modell unzureichend war, um quantitative Vorhersagen zu treffen. Einige qualitative Vorhersagen, zum Beispiel die Auswirkungen von Temperaturfluktuationen positiv oder negativ zu bewerten, konnten jedoch mit dem additiven Modell erfolgreich vorhergesagt werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Effekt der Temperatur auf die Entwicklungsrate nicht vollständig additiv ist und durchschnittsbasierten Indizes wie Grad-Tagen nicht verwendet werden können, wenn quantitative Vorhersagen erforderlich sind.