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Organisms living in seasonal environments often adjust physiological capacities and sensitivities in response to (or in anticipation of) environment shifts. Such physiological and morphological adjustments ("acclimation" and related terms) inspire opportunities to explore the mechanistic bases underlying these adjustments, to detect cues inducing adjustments, and to elucidate their ecological and evolutionary consequences. Seasonal adjustments ("seasonal acclimation") can be detected either by measuring physiological capacities and sensitivities of organisms retrieved directly from nature (or outdoor enclosures) in different seasons or less directly by rearing and measuring organisms maintained in the laboratory under conditions that attempt to mimic or track natural ones. But mimicking natural conditions in the laboratory is challenging-doing so requires prior natural-history knowledge of ecologically relevant body temperature cycles, photoperiods, food rations, social environments, among other variables. We argue that traditional laboratory-based conditions usually fail to approximate natural seasonal conditions (temperature, photoperiod, food, "lockdown"). Consequently, whether the resulting acclimation shifts correctly approximate those in nature is uncertain, and sometimes is dubious. We argue that background natural history information provides opportunities to design acclimation protocols that are not only more ecologically relevant, but also serve as templates for testing the validity of traditional protocols. Finally, we suggest several best practices to help enhance ecological realism.生活在季節性環境中的生物經常調整其生理能力和生理敏感性以響應(或預判)環境變化。這些生理和形態上的調整(“馴化”和相關術語)啟發研究者去探索背後的機制、檢測誘導產生這些調整的信号並闡明其生態和進化後果。季節性調整(“季節馴化”)可以通過測量在不同季節從野外(或室外圍欄)採集的生物體的生理能力和生理敏感性來檢測, 也可以間接地通過測量飼養在模擬自然條件的實驗室環境中的生物體來檢測。但在實驗室中模擬自然條件存在諸多困難—需要事先了解與物種生態相關的體溫循環、光週期、食物配給、社會環境等博物學知識。我們認為, 傳統的實驗室條件通常無法準確模擬野外不同季節的環境條件(溫度、光週期、食物、“封鎖”)。因此, 在這些實驗室條件下產生的馴化響應是否接近野外真實發生的情況存在不確定性, 甚至是非常可疑的。我們認為, 了解博物學背景信息有助於设计出更加具有生态相关性的驯化流程, 并应用这些标准化的流程去检验传统驯化流程的缺陷。最後, 我們提出了一些有助於增強生態現實性的方案。.Les organismes vivant dans des environnements saisonniers ajustent souvent leurs capacités et leurs sensibilités physiologiques en réponse (ou en prévision de) aux changements environnementaux. De tels ajustements physiologiques et morphologiques (« acclimatation » et termes apparentés) offrent l“opportunité d'explorer les mécanismes sous-jacents à ces ajustements, de détecter les indices qui les induisent et d’élucider leurs conséquences écologiques et évolutives. Les ajustements saisonniers (“acclimatation saisonnière”) peuvent être détectés soit en mesurant les capacités physiologiques et les sensibilités d'organismes prélevés directement dans la nature (ou dans des enclos extérieurs) à différentes saisons, soit de manière moins directe en élevant et en mesurant des organismes maintenus en laboratoire dans des conditions qui tentent d”imiter ou de suivre les conditions naturelles. Mais il est difficile de reproduire les conditions naturelles en laboratoire car il faut pour cela connaître les cycles de température corporelle, la photopériode, le régime alimentaire, les environnements sociaux, entre autres variables pertinentes d'un point de vue écologique. Nous argumentons que les conditions traditionnellement utilisées en laboratoire ne parviennent généralement pas à se rapprocher des conditions saisonnières naturelles (température, photopériode, nourriture, « confinement »). Par conséquent, il n“est pas certain, et parfois douteux, que les écarts d”acclimatation qui en résultent se rapprochent correctement de ceux de la nature. Nous soutenons que les informations de base sur l“histoire naturelle offrent la possibilité de concevoir des protocoles d”acclimatation qui sont non seulement plus pertinents sur le plan écologique, mais servent également de modèles pour tester la validité des protocoles traditionnels. Enfin, nous suggérons plusieurs bonnes pratiques pour aider à améliorer le réalisme écologique.Organismen, die in saisonalen Umgebungen leben, passen häufig ihre physiologischen Fähigkeiten und ihre Sensitivität als Reaktion auf (oder in Erwartung von) Umweltveränderungen an. Solche physiologischen und morphologischen Anpassungen („Akklimatisierung“ und verwandte Begriffe) bieten die Möglichkeit, die diesen Anpassungen zugrunde liegenden mechanistischen Grundlagen zu erforschen, Reize zu erkennen, die Anpassungen auslösen, und ökologische und evolutionäre Konsequenzen aufzuklären. Saisonale Anpassungen („saisonale Akklimatisierung“) können entweder durch Messung der physiologischen Kapazitäten und Sensitivität von Organismen, die zu verschiedenen Jahreszeiten direkt aus der Natur (oder Außengehegen) entnommen wurden, oder weniger direkt durch Aufzucht und Messung von Organismen, die im Labor unter Bedingungen gehalten werden, die eine Nachahmung oder Nachverfolgung der natürlichen Bedingungen anstrebt, detektiert werden. Allerdings ist die Nachahmung natürlicher Bedingungen im Labor eine Herausforderung—dies erfordert unter anderem Kenntnisse über ökologisch relevante Körpertemperaturzyklen, Photoperioden, Nahrungsrationen, sowie das soziale Umfeld. Wir argumentieren, dass traditionelle Laborbedingungen normalerweise nicht den natürlichen saisonalen Bedingungen entsprechen (Temperatur, Photoperiode, Nahrung, „Lockdown“). Ob die resultierenden Akklimatisierungsverschiebungen denen in der Natur genau entsprechen, ist daher ungewiss und manchmal zweifelhaft. Wir argumentieren, dass naturgeschichtliche Hintergrundinformationen Möglichkeiten bieten, Akklimatisierungsprotokolle zu entwerfen, die nicht nur ökologisch relevanter sind, sondern auch als Vorlagen zum Testen der Gültigkeit traditioneller Protokolle dienen können. Abschließend schlagen wir mehrere Best Practices vor, um den ökologischen Realismus zu verbessern.Los organismos que viven en ambientes estacionales pueden ajustar sus capacidades y sensibilidades fisiológicas en respuesta (o en anticipación) a cambios ambientales. Estos ajustes fisiológicos y morfológicos (“aclimatación” y términos afines) dan la oportunidad para explorar el mecanismo que subyace a estos ajustes, también para detectar las señales que inducen tales ajustes y finalmente para dilucidar sus consecuencias ecológicas y evolutivas. Los ajustes estacionales (“aclimatación estacional”) se pueden detectar midiendo las capacidades y sensibilidades fisiológicas de los organismos, ya sea en especímenes extraídos directamente de la naturaleza (o recintos al aire libre) en diferentes estaciones, como también, de una manera menos directa, en especímenes criados y mantenidos en el laboratorio bajo condiciones que simulan las condiciones naturales y sus cambios estacionales. Sin embargo, esta simulación en el laboratorio es un desafío; hacerlo requiere un conocimiento previo de la historia natural de los ciclos de temperatura corporal, los fotoperíodos, las raciones de alimentos, los entornos sociales, entre otras variables ecológicamente relevantes. Argumentamos que las condiciones tradicionales de laboratorio generalmente no se aproximan a las condiciones estacionales naturales (temperatura, fotoperíodo, comida, “bloqueo”). En consecuencia, es incierto y, a veces, dudoso si los cambios de aclimatación resultantes se aproximan correctamente a los de la naturaleza. Así también, la información de antecedentes de la historia natural brinda oportunidades para diseñar protocolos de aclimatación que no solo son más relevantes desde el punto de vista ecológico, sino que también sirven como plantillas para probar la validez de los protocolos tradicionales. Finalmente, sugerimos varias mejoras prácticas que pueden ayudar a lograr un realismo ecológico optimizado en las simulaciones de laboratorio. |
