Effect of Climate Change on Longevity and Reproduction of Sipha flava (Hemiptera: Aphididae)

Abstract

This study examined effects of elevated CO2 alone and in combination with elevated temperature on plant-aphid interactions. CO2 levels in which the host plants were grown affected the durations of some nymphal stadia, but not the survivorship within each instar or of all nymphal instars. Sipha flava (Forbes) (Hemiptera: Aphididae) adults kept under a constant high CO2 environment (500 ppm) and fed on plants grown under fluctuating CO2 levels (avg. 440 ppm) in a greenhouse had significantly greater longevity and greater reproduction than aphids fed on plants grown either under a constant high CO2 level (500 ppm) or under fluctuating CO2 levels (avg. 368 ppm). Nevertheless, no significant differences were observed in these biological parameters of S. flava that were kept individually in a greenhouse, regardless of the CO2 and temperatures under which the plants used to feed them were grown. However, populations of aphids kept and fed on plants grown in the greenhouse produced significantly more nymphs and adults than did those fed plants grown in a climate-controlled chamber under a constant high CO2 level (500 ppm). The combination of elevated CO2 and high temperature significantly decreased the duration of nymphal stadia, the longevity and reproductive success of S. flava but not nymphal survival. Adults produced fewer nymphs in an environment with elevated CO2 and high temperature than an environment with elevated CO2 and lower fluctuating temperatures. Based on these results, we concluded that S. flava populations will significantly decrease under future climatic conditions when both the concentration of atmospheric CO2 and temperature are projected to increase.

Neste estudo avaliou-se o efeito da alta concentração de CO2 sozinho e em combinação com alta temperatura na interação planta-afídeo. O período ninfal e o período de cada ínstar foram afetados pelo nível de CO2 e o ambiente que a planta foi mantida. O mesmo não foi observado para a sobrevivência do período ninfal e de cada instar de Sipha flava (Forbes) (Hemiptera: Aphididae). Foi observado na avaliação da performance individual e populacional do afídeo-praga, que adultos mantidos em ambientes com CO2 constante (500 ppm) e alimentados de plantas proveniente de casa de vegetação (média de 440 ppm) tiveram a longevidade e a capacidade reprodutiva significativamente maior comparado aqueles alimentados de plantas advindas de ambientes com nível de CO2 constante e flutuante (média de 368). Além disso, nenhuma diferença significativa nesses parâmetros biológicos individuais de adultos mantidos em casa de vegetação foi observada, independente do ambiente em que as plantas ofertadas se desenvolveram. No entanto, a performance populacional de afídeos mantidos e alimentados de plantas crescidas na casa-de-vegetação produziram significativamente mais ninfas e adultos que aqueles alimentados de plantas crescidas em câmara climatizada com CO2 constante. A combinação de CO2 e temperatura elevada reduziu significativamente a duração ninfal, longevidade e capacidade reprodutiva de S. flava, mas não afetou a sobrevivência das mesmas. Os adultos mantidos no ambiente com CO2 e temperatura elevada produziram menos ninfas que adultos mantidos em ambiente com CO2 elevado e temperatura baixa. Baseado nos resultados deste estudo, conclui-se que a população de S. flava decrescerá significativamente nas condições climáticas futuras, em que se espera o aumento da concentração do nível de CO2 e temperatura.

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