PID2023-148806NB-I00 - Estrés ambiental durante la vida tempran

Resumen: Las condiciones estresantes, como las asociadas con ambientes altamente variables, son una fuerza ecológica y evolutiva importante que modula las respuestas adaptativas en las poblaciones naturales, afectando fuertemente las tasas vitales de los organismos y la dinámica de sus poblaciones. El clima es un factor ambiental particularmente determinante, ya que regula la disponibilidad de recursos en redes tróficas completas. Las alteraciones en la abundancia y previsibilidad de los alimentos determinadas por el clima generan estrés, con importantes consecuencias para la salud y eficacia biológica de los organismos. Por un lado, las condiciones estresantes pueden tener efectos a corto plazo en la condición individual, afectando las tasas vitales y la demografía. Por otro lado, el estrés experimentado en una etapa temprana de la vida puede afectar la eficacia biológica en el futuro, a través de la senescencia reproductiva y una menor longevidad. Sin embargo, estos efectos pueden ser diferentes entre individuos, dependiendo de su fenotipo y plasticidad. Por tanto, comprender cómo los animales afrontan el estrés ambiental bajo el cambio climático actual es un objetivo fundamental de los biólogos. El objetivo principal de STRESSAGE es investigar el efecto del estrés ambiental producido por la inestabilidad en la disponibilidad de alimento provocada por el clima, experimentado tanto durante la vida temprana como en la edad adulta reproductiva. Evaluaremos, por primera vez en una especie de rapaz, patrones de senescencia actuarial (aumento de las tasas de mortalidad con la edad) y reproductiva (disminución del éxito reproductivo con la edad) y eficacia biológica a largo plazo en relación a las condiciones ambientales durante el desarrollo, lo que en última instancia afecta la dinámica y la trayectoria de la población. Esto ayudará a comprender cómo el estado interno (el estado somático y sus vínculos con los fenotipos individuales) y las condiciones ambientales modulan las estrategias de la historia de vida. Para ello, utilizaremos un enfoque multidisciplinar que combina datos observacionales y experimentales ya recopilados de un programa de seguimiento a largo plazo de un sistema natural depredador-presa. Estos datos se analizarán utilizando técnicas estadísticas de última generación y herramientas modernas de modelización demográfica. A través de cuatro objetivos interrelacionados, investigaremos cómo el estrés ambiental impulsado por el clima (limitación en el alimento) afecta la condición individual general (dinámica de los telómeros) y la eficacia biológica (senescencia actuarial y reproductiva), así como la trayectoria de la población (tamaño y cambios en la distribución de rasgos) y si los individuos responden adaptativamente al estrés ambiental y cuál es el papel de la variación fenotípica (polimorfismo de color y rasgos asociados) para afrontar el estrés ambiental (respuesta eco-evolutiva). STRESSAGE, en la interfaz de la ecología del comportamiento y la biología evolutiva, seguirá un enfoque multidisciplinar, sintetizando conceptos de los campos de la fisiología, la ecología y la dinámica de poblaciones. La integración de la fisiología, la ecología de poblaciones, la teoría de la historia de vida y la evolución propuesta aquí ayudará a comprender la probabilidad de persistencia de poblaciones que enfrentan estrés ambiental impulsado por variaciones ambientales a gran escala. Stressful conditions, such as those associated with highly variable environments, are an important ecological and evolutionary force modulating adaptive responses in natural populations, strongly affecting vital rates of organisms and the dynamics of their populations. Climate is a particularly determinant environmental factor, as it regulates resource availability across entire trophic networks. Cimatedriven alterations in the abundance and predictability of food generate stress, with important consequences on the health and fitness of organisms. On the one hand, stressful conditions can have short-term effects on individual condition, affecting vital rates and demography. On the other hand, stress experienced early in life may impact fitness later in life through reproductive senescence and lower longevity. However, these effects may be different among individuals, depending on their phenotype and plasticity. Therefore, understanding how animals cope with environmental stress under current climate change is a fundamental objective of biologists. The main goal of STRESSAGE is to investigate the effect of environmental stress produced by climate-driven food instability experienced both during early life (a legacy effect) and as reproductive adults. To this end, we will evaluate, for the first time in a raptor species, patterns of actuarial (i.e., increase in mortality rates with age) and reproductive senescence (i.e., decrease in reproductive success with age) and long term fitness effects in relation to environmental conditions during development, ultimately impacting population dynamics and trajectory. This will help understanding how the internal state (i.e., somatic state and its links with individual phenotypes) and environmental conditions modulate life-history strategies. To this aim, we will use a multidisciplinary approach that combines observational and already collected experimental data from a long-term field study program of a natural predator-prey system. These data will be analysed using state-of-the-art statistical techniques and modern population modelling tools. Through four interrelated Objectives, we will investigate how climate-driven environmental stress (food limitation) affects overall individual condition (telomere dynamics) and fitness (actuarial and reproductive senescence) as well as population trajectory (size and changes in trait distribution) and whether individuals adaptively respond to environmental stress and what is the role of phenotypic variation (color polymorphism and associated traits) in coping with environmental stress (eco-evolutionary response). STRESSAGE, at the interface of behavioral ecology and evolutionary biology, will follow a multidisciplinary approach, synthetizing concepts from the fields of physiology, ecology, and population dynamics. The integration of physiology, population ecology, life history theory and evolution proposed here will help understanding the likelihood of persistence of populations facing environmental stress driven by large scale environmental variation