在过去的一个世纪里，全球年平均温度呈现出持续上升的趋势（Easterling等人，1997年；Vose等人，2005年），这已成为全球生物多样性的主要威胁之一（Malcolm等人，2006年；Wiens，2016年）。当环境温度超过或低于生物体的耐受范围时，会对该地区的整个种群构成威胁。因此，了解生物体的耐热范围以及影响这一能力的环境和生理因素，对于评估全球变暖带来的生存压力至关重要（Gunderson & Stillman，2015年；Magozzi & Calosi，2015年）。
耐热性是决定栖息地适宜性和预测全球气候变化对物种分布影响的关键因素（Angilletta Jr，2009年；Vo & Gridi-Papp，2017年）。评估最大或最小环境温度与生物体临界耐热性之间的安全边际（也称为耐热性和耐寒性）有助于了解其应对气候变化的能力（Deutsch等人，2008年）。更宽的耐热范围使物种能够占据更广阔的纬度和海拔范围（Khaliq等人，2023年）。在解释环境如何影响耐热性的各种假说中，“气候变异性假说”（CVH）为生活在不同环境中的物种或种群之间的耐热性差异提供了合理的解释。该假说认为，环境温度变化的幅度是驱动耐热性进化的首要因素。因此，温度变化较大的环境促进了更宽的耐热范围，而温度稳定的环境则有利于适应较窄耐热范围的物种（Janzen，1967年）。
CVH主要在较大的空间尺度上进行测试，包括纬度和海拔梯度。例如，纬度尺度上的研究表明，热带物种的耐热范围较窄，这一特征也与较低的扩散能力和较高的地理物种形成率相关（Stevens，1989年）。关于海拔，有研究表明，由于高海拔地区空气稀薄导致昼夜温差较大，低海拔物种的耐热范围较窄（Pintanel等人，2022年；Stevens，1992年）。
CVH的有效性已在多种分类群中得到验证（Compton等人，2007年；Khaliq等人，2023年；Molina-Montenegro & Naya，2012年；Oyen等人，2016年），包括两栖动物（Páez-Vacas & Funk，2024年；Pintanel等人，2022年）。两栖动物作为变温动物，具有复杂的生活史，在变暖情景下面临独特的挑战。在大多数物种中，水生幼体阶段意味着栖息地选择完全依赖于亲代的产卵地点，这使得蝌蚪特别容易受到全球变暖的影响（Alexander & Eischeid，2001年；Beebee & Griffiths，2005年；Reading，2007年）。因此，耐热性的范围和表型差异是两栖动物生存的关键生理特征。
宏观生理学的另一个基本原理是，沿气候梯度的上耐热极限的地理变化小于下耐热极限的地理变化（Brett，1956年；Chown & Gaston，2016年）。这一概念被称为“热不变假说”或“Brett假说”，在纬度梯度上得到了很好的支持（例如Sunday等人，2014年）。尽管研究较少，但在海拔梯度上也得到了实证支持（例如Pintanel等人，2022年），尽管最近的证据表明，在细空间尺度上这种模式可能会因局部最高温度的变化而逆转（Pintanel等人，2025年）。关于变温动物的先前研究表明，临界最高温度（CTmax），即耐热性，比耐寒性更静态或更具进化保守性，这可能限制了种群对升温的响应能力。随着海拔的升高，最低温度下降的速度比最高温度快，因此预计耐寒性随海拔的变化速度将快于耐热性（Bozinovic等人，2014年）。
尽管大规模的环境梯度（如纬度和海拔）显著影响两栖动物的耐热性（Kim等人，2022年），微气候也在塑造这些特征方面起着重要作用（Alford等人，2018年）。微气候温度梯度反映了物种实际经历的气候条件，并可作为耐热性变化的进化驱动力（Montejo-Kovacevich等人，2020年），突显了局部温度变化的重要性。特定栖息地内的气候条件不仅受地理位置影响，还受树冠覆盖等因素的影响（Cheng等人，2023年；Duarte等人，2012年；Gutiérrez-Pesquera等人，2016年）或风向（Davies-Colley等人，2000年）。先前的研究表明，直接从栖息地记录的微气候数据对临界最高温度（CTmax）和耐热范围的预测能力更强（Pintanel等人，2019年）。
先前的研究通过种间比较广泛验证了环境因素影响无尾目动物耐热性的预测（例如Duarte等人，2012年；Pintanel等人，2022年），其中显著的短期温度波动会对生物体的耐热性产生负面影响（Chan等人，2016年）。在这里，我们通过测试包括海拔、纬度和微气候栖息地条件在内的多种因素，在单一物种内部检验了这些预测，这些因素可能影响Moltrecht绿树蛙（Zhangixalus moltrechti）蝌蚪的临界耐热极限。该物种广泛分布于台湾的山区，全年在从低地森林的80米到高山的2500米的不同海拔处繁殖，因此是研究海拔和微气候变化对无尾目动物耐热性影响的理想模型。此外，台湾位于东亚板块边界地带，经历了强烈的造山过程，形成了显著的海拔梯度。这种地理复杂性使得同一物种的种群能够生活在广泛的海拔范围内，为检验种内变异是否符合CVH和Brett假说的预测提供了极好的机会。
为了验证这些假说，我们测量了在不同海拔收集的蝌蚪的临界耐热极限（CTmax和CTmin），同时对其栖息地的微气候条件进行了表征。具体来说，我们提出以下预测：（1）根据Brett的热不变假说，生活在较高海拔且暴露在较低环境温度下的个体应表现出更高的耐寒性（即CTmin），而耐热性（即CTmax）则不会表现出显著的海拔变化。（2）根据CVH，耐热范围（CTmax ? CTmin）预计会随海拔升高而增加。（3）耐寒性的变异性将高于耐热性。（4）与高海拔个体相比，低海拔个体面临更大的全球变暖风险。
