Growth of marine ectotherms is regionally constrained and asymmetric with latitude
Growth of marine ectotherms is regionally constrained and asymmetric with latitude
复制标题
海洋变温动物的生长受到区域限制且随纬度不对称
DOI：
10.1111/geb.13245
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发表时间：
2020
影响因子：
6.4
通讯作者：
Reed A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Reed A
目的生物体的生长速率通常被用来总结生理表现，但在广泛的生物地理尺度上的分析在很大程度上遗漏了局部进化历史和生态的结果。这一广泛的方法已普遍应用于陆地和水环境中的其他生理参数。在这里，我们研究了所有生物地理域、纬度和温度范围内海洋双壳类的增长率，并进行了分析，以确定全球范围内对增长的区域影响。全球：海洋生态系统。时间段1930-2018。主要类群双壳类。方法我们使用代表所有生物地理域的双壳类生长参数(n=9,966,243种)的综合数据集来计算总体生长性能。我们使用这些数据和环境温度来分析全球增长模式，使用一般的相加混合和线性模型来解释区域初级生产力和系统发育。利用Arrhenius关系和相应的激活能来量化每个生物地理领域和省份对温度的敏感性。结果我们的分析表明，双壳类的生长表现出纬度不对称性，并与纬度呈非线性关系。我们发现，总体生长表现受温度和颗粒有机碳的影响，但这些关系的形式因系统发育而异。与北极地区相比，南极地区的生长对温度的升高更加缓慢和敏感，在一些热带地区，生长速度随着温度的升高而降低，这是以前未知的生长和生理敏感性的根本差异。主要结论我们的发现提供了令人信服的证据，表明在海洋外温带中广泛使用的温度和生长速率之间的曲线关系不是温度敏感性的描述，因为它使生理性能的区域变化正常化。如果不对全球生理模式进行更详细的评估，物种对与气候变化相关的局部变化的反应将在全球气候风险评估中被低估，从而将管理和保护的有效性降至最低。
AimGrowth rates of organisms are routinely used to summarize physiological performance, but the consequences of local evolutionary history and ecology are largely missed by analyses on wide biogeographical scales. This broad approach has been commonly applied to other physiological parameters across terrestrial and aquatic environments. Here, we examine growth rates of marine bivalves across all biogeographical realms, latitude, and temperature, with analyses to determine regional effects on growth on global scales.LocationGlobal: marine ecosystems.Time period1930–2018.Major taxaBivalves.MethodsWe use a comprehensive data set of bivalve growth parameters (n= 966, 243 species) representing all biogeographical realms to calculate overall growth performances. We use these data with environmental temperature to analyse global patterns in growth, accounting for regional primary productivity and phylogeny using general additive mixed and linear models. The Arrhenius relationship and corresponding activation energies are used to quantify the sensitivity to temperature in each biogeographical realm and province.ResultsOur analyses show that bivalve growth demonstrates latitudinal asymmetry and exhibits nonlinear relationships with latitude. We find that overall growth performance is affected by temperature and particulate organic carbon, but the form of these relationships differs with phylogeny. Growth is slower and more sensitive to increasing temperature in the Antarctic than it is in the Arctic, and decreases with increasing temperature in some tropical realms, a previously unidentified and fundamental difference in growth and physiological sensitivity.Main conclusionsOur findings provide compelling evidence that the widely used curvilinear relationship between temperature and growth rates in marine ectotherms is an inappropriate descriptor of thermal sensitivity, because it normalizes regional variations in physiological performance. Without a more detailed assessment of global physiological patterns, the responses of species to local variations associated with climate change will be under‐appreciated in global assessments of climate risk, minimizing the effectiveness of management and conservation.
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