次优状态已经足够好：根据季节变化调整生物体的热敏感性以适应栖息地温度

《Journal of Animal Ecology》：Suboptimal is good enough: Aligning thermal sensitivity to habitat temperature across season

本研究通过分析海洋腹足类胚胎在不同季节温度下的热性能曲线，探讨发育、生长和生存的热敏感性差异。结果表明，栖息地温度多低于最适温度，导致发育延长和生长轻微下降，夏季高温显著增加生存风险。热敏感性差异使最适温度远超常见栖息地温度，但高最适温度有助于应对季节性高温波动。

　　

摘要

1. 预测生物的热性能对于理解气候变暖的影响至关重要。在变温动物中，生物的表现取决于其适应性成分的热敏感性与其自然栖息地中的体温之间的匹配程度。人们通常认为，对重要适应性成分而言，能够最大化其表现的温度（即）已经进化到与栖息地温度相匹配的程度。然而，大多数生活在温带地区的生物会经历显著的季节性温度变化，因此它们经常在低于最佳温度的条件下生存。值得注意的是，如果这些适应性成分具有不同的热敏感性，它们的季节性表现模式也会有所不同。目前很少有人研究栖息地温度在生物无法继续在其环境中生存之前能够偏离的程度，以及季节性变化在导致这种偏离中的作用。
2. 在这里，我们利用海洋腹足类动物Haminoea vesicula的胚胎，评估了发育、生长和存活的热敏感性（即热性能曲线，简称TPC）与两个季节当地栖息地温度的匹配程度。我们通过将发育、生长和存活的热敏感性与栖息地温度相结合，建立了一个机制模型来预测胚胎在不同季节的表现。
3. 研究结果表明，栖息地温度大多远低于发育和生长的最佳温度。因此，模型预测显示，在凉爽的春季，发育期平均延长了20%，孵化出的幼体体型也略小（约1%）。由于夏季的高温事件，存活风险会增加，这表明季节性温度变化对不同适应性成分的表现影响不同。
4. 我们通过水平移动TPC函数来评估每个适应性成分的热敏感性与栖息地温度的匹配程度。模拟结果显示，存活的热敏感性与栖息地温度匹配得较好，但为了实现最佳发育和生长效果，发育和生长的分别需要降低11°C和16°C。然而，将TPC向低温方向调整以优化发育和生长会导致存活率急剧下降，因为夏季会出现高温峰值。
5. 总体而言，远高于最常见的栖息地温度，导致大多数时间生物的表现都处于次优状态。不过，较高的使胚胎能够存活过由季节变化引发的高温峰值。有时，“次优”状态其实也足够好。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。