Collective effects of rising average temperatures and heat events on oviparous embryos.

Survival of the immobile embryo in response to rising temperature is important to determine a species' vulnerability to climate change. However, the collective effects of 2 key thermal characteristics associated with climate change (i.e., rising average temperature and acute heat events) on embryonic survival remain largely unexplored. We used empirical measurements and niche modeling to investigate how chronic and acute heat stress independently and collectively influence the embryonic survival of lizards across latitudes. We collected and bred lizards from 5 latitudes and incubated their eggs across a range of temperatures to quantify population-specific responses to chronic and acute heat stress. Using an embryonic development model parameterized with measured embryonic heat tolerances, we further identified a collective impact of embryonic chronic and acute heat tolerances on embryonic survival. We also incorporated embryonic chronic and acute heat tolerance in hybrid species distribution models to determine species' range shifts under climate change. Embryos' tolerance of chronic heat (T-chronic) remained consistent across latitudes, whereas their tolerance of acute heat (T-acute) was higher at high latitudes than at low latitudes. Tolerance of acute heat exerted a more pronounced influence than tolerance of chronic heat. In species distribution models, climate change led to the most significant habitat loss for each population and species in its low-latitude distribution. Consequently, habitat for populations across all latitudes will shift toward high latitudes. Our study also highlights the importance of considering embryonic survival under chronic and acute heat stresses to predict species' vulnerability to climate change.

Efectos colectivos del aumento de las temperaturas promedio y los eventos de calor en embriones ovíparos Resumen La supervivencia de los embriones inmóviles en respuesta al incremento de temperatura es importante para determinar la vulnerabilidad de las especies al cambio climático. Sin embargo, los efectos colectivos de dos características térmicas claves asociadas con el cambio climático (i. e., aumento de temperatura promedio y eventos de calor agudo) sobre la supervivencia embrionaria permanecen en gran parte inexplorados. Utilizamos mediciones empíricas y modelos de nicho para investigar cómo el estrés térmico crónico y agudo influye de forma independiente y colectiva en la supervivencia embrionaria de los lagartos en todas las latitudes. Recolectamos y criamos lagartos de cinco latitudes e incubamos sus huevos en un rango de temperaturas para cuantificar las respuestas específicas de la población al estrés por calor crónico y agudo. Posteriormente, mediante un modelo de desarrollo embrionario parametrizado con mediciones de tolerancia embrionaria al calor, identificamos un impacto colectivo de las tolerancias embrionarias al calor agudo y crónico en la supervivencia embrionaria. También incorporamos la tolerancia embrionaria crónica y aguda al calor en modelos de distribución de especies híbridas para determinar los cambios de distribución de las especies bajo el cambio climático. La tolerancia embrionaria al calor crónico (T­crónico) permaneció constante, mientras que la tolerancia al calor agudo (T­agudo) fue mayor en latitudes altas que en latitudes bajas. La tolerancia al calor agudo ejerció una influencia más pronunciada que la tolerancia al calor crónico. En los modelos de distribución de especies, el cambio climático provocó la pérdida de hábitat más significativa para cada población y especie en su distribución de latitudes bajas. En consecuencia, el hábitat para poblaciones en todas las latitudes se desplazará a latitudes altas. Nuestro estudio también resalta la importancia de considerar la supervivencia embrionaria bajo estrés térmico crónico y agudo para predecir la vulnerabilidad de las especies al cambio climático.