The effect of thermal gradient design on the evaluation of thermoregulation in snakes

Abstract

Hertz et al. (1993) designed what is now the most widely used protocol to analyse the thermal strategies and efficiency of small squamates. Preferred temperature range (Tp) is one of the most important variables required for determining the thermal efficiency index, and is calculated by monitoring the body temperature of the individuals in an enclosure containing a thermal gradient. Although thermoregulation studies of lizards have traditionally employed thermal gradients under laboratory conditions, this approach is not suitable for snakes given that such thermal gradients do not accurately represent their natural thermal environment and thus may result in snakes selecting suboptimal temperatures. Here, we compare the results of this thermal efficiency protocol using a laboratory thermal gradient (LG) and a semi-captivity thermal gradient (SCG) in the rattlesnake Crotalus polystictus. We found traces of seasonal variation in the SCG Tp, but this could not be assessed in the LG. Tp from the LG was much higher (29 – 34.3 °C) than from the SCG (22.5-30.9 °C). Values for the accuracy of thermoregulation (db) and thermal quality of the environment (de) indices from the LG were consistently higher than from the SCG. However, the efficiency of thermoregulation (E) was higher when calculated from the SCG. Tp estimates were wider than most that have been obtained from other snake species, suggesting that C. polystictus is eurythermic. The Blowin Demers and Weatherhead index was nearly identical in both gradients. Results from the LG indicated that C. polystictus is an inaccurate and inefficient thermoregulator, due to the higher temperatures chosen in this environment. In contrast, results from the SCG suggested that it is a highly accurate and active thermoregulator. We suggest that the LG could represent a stressful environment for snakes, and, as a consequence, they might select higher temperatures to increase anti-predatory performance at the expense of less efficient thermoregulation. Generally, a thermal gradient that more accurately replicates the natural habitat of snake species should reduce stress and result in more robust estimates of thermoregulatory variables.

Influência do estado digestivo e do método experimental na preferência térmica de Tropidurus catalanensis (Squamata: Tropiduridae)

“…Por conta de toda essa diversidade, é importante que as técnicas através das quais as respostas termofílicas pós-prandiais em lagartos são determinadas, sejam bastante criteriosas (GVOZDÍK, 2003;WALL & SHINE, 2008;FIGUEROA-HUITRÓN et al, 2019). Críticas com relação as análises empregadas, ao número de indivíduos utilizados e, principalmente, com relação as metodologias empregadas na determinação da Tp são bastante frequentes na literatura, (BROWN & GRIFFIN, 2005;TSAI & TU, 2005;ANDERSEN, 2008;WALL & SHINE, 2008) e tornam a caracterização desse fenômeno nos lagartos uma área nebulosa dentro da termofisiologia dos lagartos.…”

“…A ambiguidade encontrada em diferentes estudos e o fato de que a maioria dos trabalhos realizados não leva em consideração questões metodológicas potencialmente importantes, como por exemplo: o posicionamento inicial dos indivíduos, a formatação do gradiente térmico de acordo com os hábitos dos animais, preparação dos animais antes dos experimentos, a validação do gradiente térmico, a eliminação dos animais que apresentem movimentação ou falta de movimentação no gradiente que não esteja atrelada a procuras térmicas, coloca em cheque a crença de que a termofilia pós-prandial é, de fato, tão comum em lagartos (BROWN & GRIFFIN, 2005;TSAI & TU, 2005;ANDERSEN, 2008;WALL & SHINE, 2008;FIGUEROA-HUITRÓN et al, 2019).…”

“…O animal é mantido nessa arena por um determinado período, de acordo com a metodologia utilizada, e é então realizado o monitoramento das temperaturas selecionadas pelos indivíduos (LICHT et al, 1966;DEWITT & FRIEDMAN, 1979;HUEY, 1982;HERTZ et al, 1993). Apesar de parecer um método relativamente simples, ele pode ser montado em diferentes configurações, utilizando diferentes técnicas e equipamentos, o que pode interferir nas conclusões dos estudos (WALL & SHINE, 2008;FIGUEROA-HUITRÓN et al, 2019). Sendo assim, para trazer mais clareza e confiança na interpretação de dados coletados referentes à termofilia pós-prandial em lagartos, faz-se necessário avaliar como espécies de hábitos e características diversas se comportam quanto à seleção de temperaturas, não apenas em relação ao estado digestivo, mas também a diferentes delineamentos experimentais (ANDERSEN, 2008;WALL & SHINE, 2008).…”

“…Os autores concluíram que os lagartos alimentados apenas optaram por não se locomover, provavelmente devido ao fato de estarem com a locomoção restrita por conta do estômago cheio, ao invés de ativamente selecionarem temperaturas mais altas(WALL & SHINE, 2008). Tais resultados somam-se a outros que jogam luz sobre a importância da metodologia a ser empregada e a interpretação cautelosa dos dados coletados para a detecção de termofilia pós-prandial(TSAI & TU, 2005;ANDERSEN, 2008;WALL & SHINE, 2008;FIGUEROA-HUITRÓN et al, 2019).…”