L’effetto delle ondate di calore sul comportamento riproduttivo del grillo domestico Acheta domesticus

Climate change has been found to be accompanied by an increase in the frequency and intensity of heatwaves. These phenomena are short periods in which the temperature exceeds the local average by approximately 5°C for at least 3-5 consecutive days, with potentially damaging consequences for the life functions of organisms. Ectothermic organisms, particularly insects, are very vulnerable to temperature changes, because their internal temperature is regulated accordingly. Critical thermal limits (CTLs) are an effective tool for studying insect abundance and their distribution. Yet, temperature variation also has an effect on behavioural traits that are essential for the reproductive success of these organisms, potentially affecting population fitness and growth. Specifically, this thesis tests the effect of heatwaves of different duration on reproductive behaviour in the house cricket species Acheta domesticus. This cricket species is an excellent model organism for studies on sexual selection. Males of this species were exposed to a heatwave treatment (33°C) and a control temperature (26°C) for two different durations (3 and 5 days). Then, we measured body mass, the exploratory tendency of each male, and reproductive behaviours (courtship and mating). The reproductive traits analysed were: the number of chirps produced by each male, female choice and mating success. Results reveal no effect of heatwaves on the traits we studied, indicating a possible thermal tolerance to the experimental temperature in this species. However, we found a significant effect of treatment duration, independent from temperature, on body mass, number of songs produced during courtship and exploratory tendency. In organisms tested after 5 days, we found a decrease in mass and exploratory ability, possibly related to variation in resources. Number of songs was increased, maybe because of an increase reproductive allocation in older individuals. This study contributes to the advancement of our understanding of the consequences of climate extremes on ectothermic organisms, revealing a benign thermal limit for house cricket reproduction.

È stato riscontrato che il cambiamento climatico è accompagnato da un aumento delle ondate di calore in frequenza ed intensità. Questi fenomeni sono periodi di breve durata in cui la temperatura supera la media locale di 5°C circa per almeno 3-5 giorni consecutivi, con conseguenze potenzialmente dannose per le funzioni vitali degli organismi. Gli organismi ectotermi, in particolare gli insetti, sono molto vulnerabili alle variazioni della temperatura, poiché la loro temperatura interna viene regolata di conseguenza. I limiti termici critici (CTL) sono uno strumento efficace per lo studio sull’abbondanza e la distribuzione degli insetti. La variazione di temperatura ha un effetto anche sui tratti comportamentali essenziali per garantire il successo riproduttivo di questi organismi. Nello specifico, in questa tesi viene testato l’effetto di ondate di calore di diversa durata sul comportamento riproduttivo nella specie di grillo domestico Acheta domesticus. Questa specie di grillo è un ottimo organismo modello per gli studi sulla selezione sessuale. I maschi di questa specie sono stati esposti ad un trattamento termico di ondata di calore (33°C) ed uno di controllo (26°C), di due diverse durate (3 e 5 giorni). A seguire sono state studiate: la massa corporea, la capacità di esplorazione, misurata come la tendenza esplorativa di ogni maschio e il comportamento riproduttivo di corteggiamento e accoppiamento. I tratti riproduttivi analizzati sono stati: il numero di canti emessi dal maschio, la scelta femminile ed il successo di accoppiamento. I risultati non rivelano alcun effetto del trattamento termico sui tratti studiati, indice di una possibile tolleranza termica alle temperature sperimentali di questa specie. È stato invece riscontrato un effetto significativo della durata di esposizione al trattamento, indipendentemente dalla temperatura, sulla massa corporea, sul numero di canti prodotti durante il corteggiamento e sulla tendenza esplorativa. Negli individui testati dopo 5 giorni è stata riscontrata una diminuzione della massa corporea e della capacità esplorativa, legate possibilmente a variazione nelle risorse, ed un aumento del numero dei canti, potenzialmente dettato da un’allocazione riproduttiva maggiore in individui di età superiore. Questo studio contribuisce all’avanzamento della nostra comprensione sulle conseguenze dei fenomeni climatici estremi sugli organismi ectotermi, rivelando un limite termico benigno per la riproduzione del grillo domestico.