高山チョウの卵の早期冬期温暖化に対する脆弱性

科学分野:

• 生態学
• 気候変動生物学
• 昆虫生理学

背景:

• 高山チョウであるParnassius smintheusは、卵の段階で越冬し、早期の冬の気温が個体群の動態に影響を与える。
• ロッキー山脈におけるP. smintheusの卵の死亡源は不明のままである。
• 冬の死亡率を理解することは、気候変動に対する高山昆虫個体群の反応を予測するために重要である。

研究 の 目的:

• P. smintheusの卵の早期冬期温暖化と極端な気象に対する脆弱性に関する仮説を検証すること。
• 50年間（1971-2020年）のP. smintheusの卵の冬期死亡リスクをシミュレートすること。
• P. smintheusの個体群変動に寄与する主要因を特定すること。

主な方法:

• 耐寒性の破壊、時期尚早の孵化、エネルギー貯蔵の枯渇という3つの仮説を調査した。
• カナダ、ロッキー山脈の微気候気温データを利用した。
• 50年以上にわたる冬の死亡リスクを評価するためにシミュレーションモデリングを使用した。

主要な成果:

• 早期冬期温暖化は、凍結回避卵の耐寒性獲得を妨げなかった。;積雪のない期間中の極端な寒さの間、卵の致死的な凍結リスクが増加した。;温暖化は時期尚早の孵化のリスクを高めた。幼虫は卵よりも耐寒性が低かった。;時期尚早の幼虫は、積雪のない春の寒波の間に凍結のリスクに直面した。;卵のエネルギー貯蔵は、温暖化によって著しく枯渇しなかった。幼虫は孵化後の飢餓に耐えた。

結論:

• P. smintheusの卵は、早期の冬期温暖化によって引き起こされる時期尚早の発生によるリスクに直面している。
• 脆弱性は、持続的な積雪がない冬には高まる。
• 時期尚早の孵化と凍結は、冬の死亡の重要な原因であり、個体群の変動を説明する可能性がある。
• 孵化や凍結などの閾値を特定することは、温暖化する冬に対する高山昆虫の感受性を予測するための鍵となる。