Combined effect of pCO2 and temperature levels on the thermal niche in the early benthic ontogeny of a keystone species.
Concholepas concholepas
Alter, K, Brokordt, K, Díaz, M. I, Domenici, P., González, C. P, Jara, M. E, Lattuca, M. E, Manríquez, P. H, Marras, S, Peck, M. A
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972030749X?casa_token=AVNN5swWuigAAAAA:4fRfZ8B7wGnRrWR63XYeWL5JS_rWc90nl1oVBAVDwD9yJr3SNXLNVBrmCLhNIl73GybYcerN7w
Evaluamos los efectos de la acidificación oceánica (OA) proyectada en el futuro cercano y los eventos extremos de temperatura (calentamiento o enfriamiento) sobre la tolerancia térmica de Concholepas concholepas, una especie costera bentónica clave. Se realizaron tres ensayos separados de un experimento exponiendo C. concholepas juveniles durante 1 mes a uno de dos niveles contrastantes de pCO2 (~500 y ~1200 μatm). Además, cada nivel de pCO2 se combinó con uno de los cuatro tratamientos de temperatura. El control fue de 15 °C, mientras que las otras temperaturas fueron de 10 °C (ensayo 1), 20 °C (ensayo 2) y 25 °C (ensayo 3). Al final de cada prueba, evaluamos el máximo térmico crítico (CTmax) y el mínimo (CTmin) mediante el éxito del autoenderezamiento, calculamos polígonos de tolerancia térmica parcial, medimos el crecimiento somático, determinamos la transcripción de las proteínas de choque térmico 70 (HSP70) y medimos el consumo de oxígeno. tarifas. Independientemente del nivel de pCO2, los niveles de transcripción de HSP70 fueron significativamente más altos en los jóvenes después de la exposición a temperaturas extremas (10 °C y 25 °C), lo que indica estrés fisiológico. Las tasas de consumo de oxígeno aumentaron con el aumento de la temperatura de 10 °C a 20 °C, aunque mostraron una disminución a 25 °C. Esta tasa no se vio afectada por la pCO2 ni por la interacción entre la temperatura y la pCO2. Los juveniles expuestos a los niveles de pCO2 actuales y futuros a 20 °C mostraron áreas poligonales de tolerancia térmica similares; mientras que los cambios tanto en CTmin como en CTmax a 25 °C y 10 °C causaron áreas más estrechas y más amplias, respectivamente. La temperatura afectó el crecimiento, el consumo de oxígeno y la transcripción de HSP70 en pequeños juveniles de C. concholepas. La exposición a pCO2 elevada no afectó la tolerancia térmica, el crecimiento o el consumo de oxígeno a temperaturas dentro del rango térmico normalmente experimentado por esta especie en el norte de Chile (15-20 °C). Sin embargo, en condiciones de pCO2 elevadas, la exposición a temperaturas más cálidas (25 °C) o más frías (10 °C) redujo o aumentó el área térmica, respectivamente. Este estudio demuestra la importancia de examinar los límites de la tolerancia térmica para comprender mejor cómo se combinarán la OA y la temperatura para desafiar fisiológicamente a los organismos intermareales.
We evaluated the effects of projected, near future ocean acidification (OA) and extreme events of temperature (warming or cooling) on the thermal tolerance of Concholepas concholepas, a coastal benthic keystone species. Three separate trials of an experiment were conducted by exposing juvenile C. concholepas for 1 month to one of two contrasting pCO2 levels (~500 and ~1200 μatm). In addition, each pCO2 level was combined with one of four temperature treatments. The control was 15 °C, whilst the other temperatures were 10 °C (Trial 1), 20 °C (Trial 2) and 25 °C (Trial 3). At the end of each trial, we assessed Critical Thermal maximum (CTmax) and minimum (CTmin) via self-righting success, calculated partial thermal tolerance polygons, measured somatic growth, determined transcription of Heat Shock Proteins 70 (HSP70) and measured oxygen consumption rates. Regardless of pCO2 level, HSP70 transcript levels were significantly higher in juveniles after exposure to extreme temperatures (10 °C and 25 °C) indicating physiological stress. Oxygen consumption rates increased with increasing temperature from 10 °C to 20 °C though showed a decrease at 25 °C. This rate was not affected by pCO2 or the interaction between temperature and pCO2. Juveniles exposed to present-day and near future pCO2 levels at 20 °C showed similar thermal tolerance polygonal areas; whilst changes in both CTmin and CTmax at 25 °C and 10 °C caused narrower and broader areas, respectively. Temperature affected growth, oxygen consumption and HSP70 transcription in small juvenile C. concholepas. Exposure to elevated pCO2 did not affect thermal tolerance, growth or oxygen consumption at temperatures within the thermal range normally experienced by this species in northern Chile (15-20 °C). At elevated pCO2 conditions, however, exposure to warmer (25 °C) or colder (10 °C) temperatures reduced or increased the thermal area, respectively. This study demonstrates the importance of examining the thermal-tolerance edges to better understand how OA and temperature will combine to physiologically challenge intertidal organisms.
