Se reproduire dans des climats changeants : déterminants et conséquences des modifications de la phénologie de la reproduction chez un reptile vivipare

Les modifications des conditions thermiques diurnes et nocturnes induites par le changement climatique peuvent affecter les organismes par une perturbation des processus physiologiques, des traits fonctionnels, des stratégies de reproduction et des traits d'histoire de la vie. Les changements phénologiques constituent l’une des principales réponses au changement climatique chez de nombreux organismes et ont des conséquences majeures sur le succès reproductif des individus. Chez les ectothermes, les changements des dates de reproduction sont particulièrement marqués compte tenu des effets thermodynamiques sur les processus physiologiques et le cycle reproductif. Cette thèse vise à explorer les effets du climat et de la phénologie de la reproduction sur les traits physiologiques, comportementaux, reproductifs et les traits d’histoire de vie des femelles et de leur progéniture chez un ectotherme terrestre, le lézard vivipare (Zootoca vivipara). Nous avons utilisé une approche intégrative combinant des études transversales et longitudinales afin d’explorer les déterminants environnementaux, individuels et la sélection sur les dates de parturition en milieu naturel ainsi que des études expérimentales pour quantifier les bénéfices et les coûts de la plasticité thermique de la gestation en laboratoire. Les températures maximales journalières durant la période d’activité post-hivernale, la couverture forestière et la taille corporelle étaient des déterminants importants des dates de parturition. Nos résultats mettent en évidence une sélection directionnelle favorisant une date de parturition précoce, mais une faible capacité de réponse évolutive de ce trait à la sélection. Enfin, l’accélération thermique de la gestation induite par le réchauffement diurne et/ou nocturne altère l’homéostasie maternelle, mais une date de naissance plus précoce a des effets positifs sur la survie et la croissance de la progéniture. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent que l’étude des conséquences des changements phénologiques chez les squamates doit se concentrer sur les limites et la balance coût-bénéfice de la plasticité thermique des dates de reproduction. Nous soulignons également l’importance de considérer le réchauffement nocturne, les ajustements physiologiques et comportementaux pour y faire face, ainsi que l’importance de la structure de l’habitat pour comprendre et prédire les réponses des ectothermes terrestres face au changement climatique.气候变化引发的昼夜热环境变化，可通过干扰生物体的生理过程、功能性状、繁殖策略以及生活史特征，对其产生影响。物候变化是众多生物体应对气候变化的主要响应方式之一，且会对个体的繁殖成功率产生显著影响。对于变温动物（ectotherms）而言，鉴于热力学效应对生理过程与繁殖周期的影响，其繁殖物候的变化尤为显著。本研究以陆生变温动物胎生蜥蜴（Zootoca vivipara）为研究对象，旨在探讨气候与繁殖物候对雌性个体及其后代的生理、行为、繁殖性状以及生活史特征的影响。本研究采用整合性研究方法，结合横向与纵向研究以探明自然环境中繁殖产仔日期的环境、个体决定因子以及选择压力，并通过室内实验量化妊娠期热可塑性的收益与成本。冬眠后活动期的每日最高气温、森林覆盖率以及个体体型，均为影响产仔日期的重要决定因子。研究结果显示，存在偏向于提前产仔的定向选择，但该性状对选择压力的进化响应能力较弱。最后，日间/夜间升温引发的妊娠期热加速会破坏母体的内稳态，但提前的幼崽出生时间可对后代的存活与生长产生积极影响。总体而言，本研究结果表明，针对有鳞类（squamates）物候变化影响的研究，应聚焦于繁殖日期热可塑性的边界及其成本收益权衡。本研究同时强调，需关注夜间升温以及相关生理与行为调节在应对气候变化中的作用，同时栖息地结构对于理解和预测陆生变温动物的气候响应亦至关重要。