Fisiología ecológica de microlophus atacamensis (squamata: tropiduridae) :respuestas metabólica y digestiva a variaciones de temperatura y productividad

Abstract

La ingestión y asignación de los nutrientes y energía necesarios para los distintos procesos biológicos de un organismo son influenciadas por diversos factores ambientales. En vertebrados ectotermos, se ha descrito que el ambiente térmico y la disponibilidad de alimento afectan el presupuesto energético de un individuo a través de limitaciones en las tasas de cosecha (actividad de forrajeo), asimilación (digestión) y utilización (metabolismo) de los recursos. De este modo, diferencias ambientales en temperatura y disponibilidad de alimento pueden determinar las respuestas conductuales y fisiológicas de un organismo, con consecuencias en el presupuesto energético de un animal. Estas diferencias pueden verse reflejadas en variaciones geográficas en el estado fisiológico y/o en rasgos de historia de vida de individuos de una misma especie que habiten en localidades con las diferencias ambientales ya mencionadas. En este estudio se investigó la variabilidad fenotípica a nivel poblacional de los patrones de abundancia y actividad, la biología térmica, la tasa metabólica estándar y las respuestas digestivas a variaciones ambientales de temperatura y disponibilidad de alimento en la lagartija Microlophus atacamensis. Considerando que dentro de su rango de distribución geográfica (Antofagasta a La Serena), y en sentido norte-sur, la temperatura ambiental disminuye mientras que la productividad terrestre aumenta, M. atacamensis constituye un buen modelo de estudio para examinar las respuestas fisiológicas y conductuales a estos gradientes ambientales y analizar cómo las consecuencias energéticas de dichas respuestas pueden verse reflejadas en el presupuesto energético y en el desempeño biológico ("performance") de los individuos en distintas poblaciones. Para regular y optimizar su temperatura corporal, las lagartijas exhiben diversos mecanismos fisiológicos y/o conductuales. Los patrones de actividad diaria y estacional son uno de los principales mecanismos conductuales de termorregulación que las lagartijas usan para lidiar con variaciones espacio-temporales en la disponibilidad de recursos térmicos. Tanto la abundancia como la actividad variaron a lo largo del año en respuesta a cambios en la temperatura ambiente, indicando que el ambiente térmico es un factor clave en la regulación de la actividad diaria y estacional de M. atacamensis. La ausencia de diferencias en la biología térmica y en la duración de los tiempos de actividad de la especie a escala geográfica, sugiere que las lagartijas son capaces de compensar las variaciones en el ambiente térmico a través de mecanismos conductuales, más que mediante mecanismos fisiológicos. A diferencia de los presupuestos de actividad y de la biología térmica, la tasa metabólica estándar y la fisiología digestiva a lo largo del rango de distribución de M. atacamesis sí varían de acuerdo a los cambios observados tanto en la temperatura ambiente como en la productividad primaria. A partir de esta tesis se demuestra que los gradientes ambientales en temperatura y disponibilidad de alimento determinan el desarrollo de diferentes respuestas conductuales y fisiológicas de M. atacamensis. Las estrategias y adaptaciones empleadas por las distintas poblaciones de M. atacamensis permiten que las lagartijas exploten al máximo su ambiente térmico y el alimento disponible, y sean de este modo capaces de satisfacer sus requerimientos energéticos a lo largo de todo su rango de distribución geográfica.

The ingestion of nutrients and the proper allocation of that energy are paramount to the diverse biological processes of an organism, and could be influenced by a diverse range of environmental factors. In ectotherms, both the thermal environment and the quantity and quality of food affect the energy budget on an individual, through limitations in nutrient acquisition (foraging activity), assimilation (digestion), and in the utilization (metabolism) of that nutrients. Thus, variation in environmental temperature and fooр productivity may determinate physiological or behavioral responses of an individual, and consequently its energy budget. These differences could be reflected in geographical variation in the body condition and/or in life history traits for individuals of the same species living along a geographical range with differences in the environmental factors mentioned. In this study, it was investigated the activity patterns, the thermal biology, the standard metabolic rate, and the digestive responses to variations of environmental temperature and primary productivity in the lizard Microlophus atacamensis. Considering that, from north to south, within its geographical range the environmental temperature decrease whereas the terrestrial productivity increases, M. atacamensis constitutes a good model to analyze the physiological and behavioral responses to these environmental gradients, and analyze if the energetic consequences of these responses could be reflected in the energy budget and biological performance of lizards dwelling in different localities. To regulate and optimize their T, lizards exhibit a diverse array of behavioral and physiological mechanisms. One of the most important thermoregulatory behaviors to cope with spatial and/or temporal variation in the availability of thermal resources is a change in daily or seasonal activity. Abundance and daily activity patterns varied greatly over the year for the three populations in response to changes in seasonal temperatures, indicating that thermal environment is a key factor that restricts daily and seasonal activity of M. atacamensis. Lack of geographical differences in thermal biology of this species, and in daily or seasonal activity times suggest that lizards may compensate adequately the variations in thermal environment through behavioral mechanisms, instead of physiological adjustments. Contrary to activity times and thermal biology, the standard metabolic rate and digestive physiology varies along its geographical range in agreement with the observed changes both in environmental temperature and in primary productivity. This thesis demonstrates that M. atacamensis evolved different behavioral and physiological strategies in response to environmental gradients in both țemperature and food quantity and quality. The adaptations and strategies developed by different populations of M. atacamensis may allow them to exploit their thermal environment and food availability, and consequently be able to satisfy their energetic requirements along the entire geographical range of this species.