Published August 17, 2020
| Version v1
Publication
Open
Cold and hungry: combined effects of low temperature and resource scarcity on an edge‐of‐range temperate primate, the golden snub‐nose monkey
Creators
- 1. Northwest University
- 2. McGill University
- 3. George Washington University
- 4. University of Sydney
- 5. Chinese Academy of Sciences
Description
Both biotic and abiotic factors play important roles in influencing ecological distributions and niche limits. Where biotic and abiotic stressors co‐occur in space and time, homeostatic systems face a scenario in which stressors can compound to impose a challenge that is greater than the sum of the separate factors. We studied the homeostatic strategies of the golden snub‐nosed monkey Rhinopithecus roxellana , a species living in temperate deciduous forests at the edge of the global distribution range for folivorous primates, to cope with the co‐occurrence of cold temperatures and resource scarcity during winter. We discovered that in winter the monkeys experience a dietary energy deficit of 101 kJ mbm −1 d −1 compared with calculated needs, despite increased feeding. This is partly offset by behavioral changes (reduced locomotion and increased resting) and reducing skin temperature by an average of 3.2°C through a cutaneous vasoconstriction to decrease heat loss. However, their major strategy is ingesting surplus energy and accumulating fat reserves when food was not limiting during summer and autumn. Their 14% of body mass lost over the winter represented an energy yield of 102 kJ mbm −1 d −1 , which closely matched the calculated winter energy deficit of 101 kJ mbm −1 d −1 . However, the latter value assumes that all the 75.41 kJ mbm −1 d −1 of protein ingested in winter was available for energy metabolism. This is almost certainly an over‐estimate, suggesting that the study population was in negative energy balance over the study period. Our study therefore suggests that despite its suit of integrated homeostatic responses, the confluence of low temperatures and resource limitation during winter places this edge‐of‐range primate close the threshold of what is energetically viable. It also provides a framework for quantitative models predicting the vulnerability of temperate primates to global change.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تلعب كل من العوامل الحيوية واللاأحيائية أدوارًا مهمة في التأثير على التوزيعات البيئية والحدود المتخصصة. عندما تتزامن الضغوطات الحيوية واللاأحيائية في المكان والزمان، تواجه الأنظمة الاستتبابية سيناريو يمكن أن تتفاقم فيه الضغوطات لفرض تحدٍ أكبر من مجموع العوامل المنفصلة. درسنا الاستراتيجيات الاستتبابية للقرد الذهبي الأنف Rhinopithecus roxellana، وهو نوع يعيش في غابات نفضية معتدلة على حافة نطاق التوزيع العالمي للرئيسيات الآكلة للأوراق، للتعامل مع تزامن درجات الحرارة الباردة وندرة الموارد خلال فصل الشتاء. اكتشفنا أنه في فصل الشتاء تعاني القرود من عجز في الطاقة الغذائية يبلغ 101 كيلوجول/مليون برميل في المليون -1 يوم -1 مقارنة بالاحتياجات المحسوبة، على الرغم من زيادة التغذية. ويقابل ذلك جزئيًا تغيرات سلوكية (انخفاض الحركة وزيادة الراحة) وتقليل درجة حرارة الجلد بمعدل 3.2 درجة مئوية من خلال تضيق الأوعية الجلدية لتقليل فقدان الحرارة. ومع ذلك، فإن استراتيجيتهم الرئيسية هي استيعاب فائض الطاقة وتراكم احتياطيات الدهون عندما لم يكن الطعام مقيدًا خلال الصيف والخريف. يمثل 14 ٪ من كتلة الجسم المفقودة خلال فصل الشتاء ناتج طاقة قدره 102 كيلو جول لكل مليون برميل في الدقيقة -1ديسيبل -1 ، والذي يتطابق بشكل وثيق مع عجز الطاقة المحسوب في فصل الشتاء البالغ 101 كيلو جول لكل مليون برميل في الدقيقة -1ديسيبل -1 . ومع ذلك، تفترض القيمة الأخيرة أن كل 75.41 كيلو جول من البروتين الذي تم تناوله في فصل الشتاء كان متاحًا لاستقلاب الطاقة. يكاد يكون من المؤكد أن هذا تقدير مبالغ فيه، مما يشير إلى أن مجتمع الدراسة كان في توازن طاقة سلبي خلال فترة الدراسة. لذلك تشير دراستنا إلى أنه على الرغم من تناسبها مع الاستجابات المتوازنة المتكاملة، فإن التقاء درجات الحرارة المنخفضة والحد من الموارد خلال فصل الشتاء يضع هذه الحافة من نطاق الرئيسيات بالقرب من عتبة ما هو قابل للحياة بقوة. كما يوفر إطارًا للنماذج الكمية التي تتنبأ بتعرض الرئيسيات المعتدلة للتغير العالمي.Translated Description (French)
Les facteurs biotiques et abiotiques jouent un rôle important dans l'influence des distributions écologiques et des limites de niche. Lorsque les facteurs de stress biotiques et abiotiques coexistent dans l'espace et le temps, les systèmes homéostatiques sont confrontés à un scénario dans lequel les facteurs de stress peuvent s'aggraver pour imposer un défi supérieur à la somme des facteurs distincts. Nous avons étudié les stratégies homéostatiques du singe rhinopithèque à nez doré Rhinopithecus roxellana , une espèce vivant dans les forêts de feuillus tempérées à la limite de l'aire de répartition mondiale des primates folivores, pour faire face à la co-occurrence des températures froides et de la rareté des ressources en hiver. Nous avons découvert qu'en hiver, les singes subissent un déficit énergétique alimentaire de 101 kJ mbm −1 j −1 par rapport aux besoins calculés, malgré une alimentation accrue. Ceci est partiellement compensé par des changements de comportement (réduction de la locomotion et augmentation du repos) et une réduction de la température de la peau de 3,2°C en moyenne par une vasoconstriction cutanée pour diminuer la perte de chaleur. Cependant, leur principale stratégie consiste à ingérer l'énergie excédentaire et à accumuler des réserves de graisse lorsque la nourriture n'était pas limitante pendant l'été et l'automne. Leur perte de masse corporelle de 14 % au cours de l'hiver représentait un rendement énergétique de 102 kJ mbm −1 j −1 , ce qui correspondait étroitement au déficit énergétique hivernal calculé de 101 kJ mbm −1 j −1 . Cependant, cette dernière valeur suppose que la totalité des 75,41 kJ mbm −1 j −1 de protéines ingérées en hiver était disponible pour le métabolisme énergétique. Il s'agit presque certainement d'une surestimation, ce qui suggère que la population étudiée était en bilan énergétique négatif au cours de la période d'étude. Notre étude suggère donc que malgré sa combinaison de réponses homéostatiques intégrées, la confluence des basses températures et de la limitation des ressources pendant l'hiver place ce primate de bord de gamme près du seuil de ce qui est énergétiquement viable. Il fournit également un cadre pour les modèles quantitatifs prédisant la vulnérabilité des primates tempérés au changement global.Translated Description (Spanish)
Tanto los factores bióticos como los abióticos desempeñan un papel importante en la influencia de las distribuciones ecológicas y los límites de nicho. Cuando los factores estresantes bióticos y abióticos coexisten en el espacio y el tiempo, los sistemas homeostáticos se enfrentan a un escenario en el que los factores estresantes pueden agravarse para imponer un desafío que es mayor que la suma de los factores separados. Estudiamos las estrategias homeostáticas del mono dorado denariz chata Rhinopithecus roxellana , una especie que vive en bosques caducifolios templados en el borde del rango de distribución global para primates folívoros, para hacer frente a la concurrencia de temperaturas frías y escasez de recursos durante el invierno. Descubrimos que en invierno los monos experimentan un déficit de energía dietética de 101 kJ mbm −1 d −1 en comparación con las necesidades calculadas, a pesar del aumento de la alimentación. Esto se compensa en parte por los cambios de comportamiento (reducción de la locomoción y aumento del reposo) y la reducción de la temperatura de la piel en un promedio de 3,2 °C a través de una vasoconstricción cutánea para disminuir la pérdida de calor. Sin embargo, su principal estrategia es ingerir energía excedente y acumular reservas de grasa cuando los alimentos no eran limitantes durante el verano y el otoño. Su 14% de masa corporal perdida durante el invierno representó un rendimiento energético de 102 kJ mbm −1 d −1 , que coincidía estrechamente con el déficit energético invernal calculado de 101 kJ mbm −1 d −1 . Sin embargo, este último valor supone que todos los 75.41 kJ mbm −1 d −1 de proteína ingerida en invierno estaban disponibles para el metabolismo energético. Es casi seguro que esta es una estimación excesiva, lo que sugiere que la población del estudio estaba en balance energético negativo durante el período de estudio. Por lo tanto, nuestro estudio sugiere que, a pesar de su conjunto de respuestas homeostáticas integradas, la confluencia de bajas temperaturas y la limitación de recursos durante el invierno coloca a este primate del borde del rango cerca del umbral de lo que es energéticamente viable. También proporciona un marco para modelos cuantitativos que predicen la vulnerabilidad de los primates templados al cambio global.Files
ecog.05295.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:be3e38d9c8eae64de53104e53411e0f0
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- البرد والجوع: الآثار المجتمعة لانخفاض درجة الحرارة وندرة الموارد على حافة القرود المعتدلة النطاق، القرد الذهبي الأنف
- Translated title (French)
- Froid et faim : effets combinés de la basse température et de la rareté des ressources sur un primate tempéré à la limite de la gamme, le singe snub-nez doré
- Translated title (Spanish)
- Frío y hambre: efectos combinados de la baja temperatura y la escasez de recursos en un primate templado del borde del rango, el mono dorado denariz chata
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3051235688
- DOI
- 10.1111/ecog.05295
References
- https://openalex.org/W1519976293
- https://openalex.org/W1570123190
- https://openalex.org/W1595706431
- https://openalex.org/W1970435584
- https://openalex.org/W1984491990
- https://openalex.org/W1986658497
- https://openalex.org/W1987992095
- https://openalex.org/W1998638660
- https://openalex.org/W2008354121
- https://openalex.org/W2013810076
- https://openalex.org/W2015147802
- https://openalex.org/W2023966426
- https://openalex.org/W2030918331
- https://openalex.org/W2031577580
- https://openalex.org/W2041000774
- https://openalex.org/W2042067142
- https://openalex.org/W2046974913
- https://openalex.org/W2052114099
- https://openalex.org/W2060390271
- https://openalex.org/W2060437675
- https://openalex.org/W2064447172
- https://openalex.org/W2064899255
- https://openalex.org/W2068920194
- https://openalex.org/W2076654427
- https://openalex.org/W2076782363
- https://openalex.org/W2079495029
- https://openalex.org/W2085839623
- https://openalex.org/W2092418241
- https://openalex.org/W2093592478
- https://openalex.org/W2100852458
- https://openalex.org/W2101391314
- https://openalex.org/W2102388634
- https://openalex.org/W2102425271
- https://openalex.org/W2109624040
- https://openalex.org/W2112115407
- https://openalex.org/W2123233664
- https://openalex.org/W2138877869
- https://openalex.org/W2152502571
- https://openalex.org/W2167396845
- https://openalex.org/W2183392041
- https://openalex.org/W2256907332
- https://openalex.org/W2298259636
- https://openalex.org/W2324346008
- https://openalex.org/W2381717716
- https://openalex.org/W2556577005
- https://openalex.org/W2580113918
- https://openalex.org/W2580537504
- https://openalex.org/W2581828022
- https://openalex.org/W2593373378
- https://openalex.org/W2738147444
- https://openalex.org/W2765570894
- https://openalex.org/W2797443020
- https://openalex.org/W2799554155
- https://openalex.org/W2800658350
- https://openalex.org/W2802825301
- https://openalex.org/W2803749055
- https://openalex.org/W2806073212
- https://openalex.org/W2907515588
- https://openalex.org/W2912658835
- https://openalex.org/W2920813778
- https://openalex.org/W2995905940
- https://openalex.org/W3000026902
- https://openalex.org/W4299782314
- https://openalex.org/W4302447407
- https://openalex.org/W4302781015
- https://openalex.org/W88477860