Temperature dictates the rate for a wide range of organism-level processes. For this reason, global warming has broad, complex, and often non-linear impacts on the physiology of organisms, thereby altering interactions between species (e.g., predation) and destabilizing food webs. The effects of increasing temperatures on top-down control of prey remain unclear because much of the literature relies on theoretical models and short-term laboratory experiments that often lead to contradictory results. Field analysis along a natural thermal gradient of the interaction between Pantala spp. dragonfly nymphs and Aedes atropalpus mosquito larvae across 775 rock pools along the James River (USA) confirmed predictions from theoretical models: warming weakens predatory control over mosquito larvae by accelerating their development and shortening the time window of vulnerability to predation by dragonfly nymphs. Temperature also affects predator physiology, with non-linear effects on foraging rates that can increase or decrease predatory strength; however, the primary effect lies in the acceleration of prey development, which shortens the duration of the larval stage and thereby reduces the time frame in which dragonflies can consume them. This work demonstrates that combining theoretical models with data collected in the field is the only way to accurately evaluate ecosystem stability in the face of global warming.

La temperatura detta il ritmo di una vasta gamma di processi a livello di organismo. Per questo motivo, il riscaldamento globale ha impatti ampi, complessi e spesso non lineari sulla fisiologia degli organismi, alterando così le interazioni tra le specie (es. predazione) e destabilizzando le reti trofiche. Gli effetti dell’aumento della temperatura sul controllo top-down delle prede rimangono poco chiari poiché gran parte della letteratura si basa su modelli teorici ed esperimenti di laboratorio a breve termine che spesso portano a risultati contraddittori. Analizzando sul campo, lungo un gradiente termico naturale, l’interazione tra le ninfe di libellula Pantala spp. e le larve di zanzara Aedes atropalpus in 775 pozze rocciose lungo il fiume James (USA), è stato confermato quanto previsto dai modelli teorici: il riscaldamento indebolisce il controllo predatorio sulle larve di zanzare accelerandone lo sviluppo e riducendo la finestra temporale di vulnerabilità alla predazione da parte delle ninfe di libellula. La temperatura influenza anche la fisiologia del predatore, con effetti non lineari sui tassi di foraggiamento che possono aumentare o diminuire la forza predatoria, ma l'effetto principale risiede nell'accelerazione dello sviluppo delle prede, che va a ridurre la durata dello stadio larvale, diminuendo così la finestra temporale in cui le libellule possono consumarle. Questo lavoro dimostra che combinare modelli teorici e dati raccolti sul campo è l'unico modo per valutare con precisione la stabilità degli ecosistemi di fronte al riscaldamento globale.

RISCALDAMENTO GLOBALE E CONTROLLO TOP-DOWN DELLE PREDE

MANZI, GAIA
2025/2026

Abstract

Temperature dictates the rate for a wide range of organism-level processes. For this reason, global warming has broad, complex, and often non-linear impacts on the physiology of organisms, thereby altering interactions between species (e.g., predation) and destabilizing food webs. The effects of increasing temperatures on top-down control of prey remain unclear because much of the literature relies on theoretical models and short-term laboratory experiments that often lead to contradictory results. Field analysis along a natural thermal gradient of the interaction between Pantala spp. dragonfly nymphs and Aedes atropalpus mosquito larvae across 775 rock pools along the James River (USA) confirmed predictions from theoretical models: warming weakens predatory control over mosquito larvae by accelerating their development and shortening the time window of vulnerability to predation by dragonfly nymphs. Temperature also affects predator physiology, with non-linear effects on foraging rates that can increase or decrease predatory strength; however, the primary effect lies in the acceleration of prey development, which shortens the duration of the larval stage and thereby reduces the time frame in which dragonflies can consume them. This work demonstrates that combining theoretical models with data collected in the field is the only way to accurately evaluate ecosystem stability in the face of global warming.
2025
2026-10-19
GLOBAL WARMING AND TOP-DOWN CONTROL OF PREY
La temperatura detta il ritmo di una vasta gamma di processi a livello di organismo. Per questo motivo, il riscaldamento globale ha impatti ampi, complessi e spesso non lineari sulla fisiologia degli organismi, alterando così le interazioni tra le specie (es. predazione) e destabilizzando le reti trofiche. Gli effetti dell’aumento della temperatura sul controllo top-down delle prede rimangono poco chiari poiché gran parte della letteratura si basa su modelli teorici ed esperimenti di laboratorio a breve termine che spesso portano a risultati contraddittori. Analizzando sul campo, lungo un gradiente termico naturale, l’interazione tra le ninfe di libellula Pantala spp. e le larve di zanzara Aedes atropalpus in 775 pozze rocciose lungo il fiume James (USA), è stato confermato quanto previsto dai modelli teorici: il riscaldamento indebolisce il controllo predatorio sulle larve di zanzare accelerandone lo sviluppo e riducendo la finestra temporale di vulnerabilità alla predazione da parte delle ninfe di libellula. La temperatura influenza anche la fisiologia del predatore, con effetti non lineari sui tassi di foraggiamento che possono aumentare o diminuire la forza predatoria, ma l'effetto principale risiede nell'accelerazione dello sviluppo delle prede, che va a ridurre la durata dello stadio larvale, diminuendo così la finestra temporale in cui le libellule possono consumarle. Questo lavoro dimostra che combinare modelli teorici e dati raccolti sul campo è l'unico modo per valutare con precisione la stabilità degli ecosistemi di fronte al riscaldamento globale.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12075/29054