1. Sugar intake interacts with temperature to influence reproduction and immunity in adult Culex pipiens mosquitoes
- Author
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Ferguson, L.V., Beckett, N.H., French, M.-C., Campbell, M.J., Smith, T.G., and Adamo, S.A.
- Subjects
Fertility -- Research ,Mosquitoes -- Research ,Sucrose -- Research ,Zoological research ,Temperature effects -- Research ,Disease transmission ,Disease susceptibility ,Global temperature changes ,Climate ,Jewelry ,Immune system ,Sugar ,Zoology and wildlife conservation - Abstract
Disease transmission by insect vectors will depend on integrated physiological responses to interacting environmental variables. We explored how interactions between temperature and sucrose concentration affected immunity and fecundity, two variables that contribute to vectorial capacity, in Culex pipiens Linnaeus, 1758 mosquitoes. We provided female C. pipiens with either 2% or 20% sucrose and exposed them to low (22 [degrees]C), moderate (25 [degrees]C), or high (30 [degrees]C) temperatures for 8 days. We then measured the strength of the melanization response in one subpopulation of females and the number of eggs laid as a measure of fecundity in another subpopulation. Temperature interacted with diet to weaken immunity under 2% sucrose at 22 and 25 [degrees]C. This effect disappeared at 30 [degrees]C, suggesting that high temperatures allowed mosquitoes to compensate for the effects of decreased sucrose. Conversely, increasing temperature increased egg production on a diet of 20% sucrose, but heat exposure on a diet of 2% sucrose decreased fecundity. Overall, we suggest that heat exposure requires investment in thermal protection, which may prompt reconfiguration of the immune system and (or) decreased investment in reproduction. Thus, our understanding of the effects of climate change rest on which physiological system we measure and under which combinations of stressors. Key words: vector, insect, multiple stressors, heat, Culex pipiens, mosquitoes, diet. La transmission de maladies par des insectes vecteurs dépend des réactions physiologiques intégrées à des variables environnementales qui interagissent entre elles. Nous avons examiné l'incidence des interactions entre la température et la concentration de sucrose sur l'immunité et la fécondité, deux variables qui jouent un rôle dans la capacité vectorielle, chez le moustique domestique, Culex pipiens Linnaeus, 1758. Nous avons donné à des C. pipiens femelles des solutions de 2 % et 20 % de sucrose et les avons exposées à des températures faible (22 [degrees]C), modérée (25 [degrees]C) ou élevée (30 [degrees]C) pendant 8 jours. Nous avons ensuite mesurélaforcedelaréactiondemélanisation dans une sous-populationdefemellesetlenombre d'oeufs pondus, comme mesure de la fécondité, dans une autre sous-population. L'interaction de la température avec l'alimentation se traduit par une baisse de l'immunité pour une concentration de sucrose de 2 % à 22 et 25 [degrees]C. Cet effet disparaît à 30 [degrees]C, donnant à penser que des températures élevées permettent aux moustiques de pallier les effets d'une faible concentration de sucrose. À l'inverse, une augmentation de la température accroît la production d'oeufs à une concentration de 20 % de sucrose, mais l'exposition à la chaleur combinée à une concentration de sucrose de 2 % réduit la fécondité. Globalement, nous proposons que l'exposition à la chaleur nécessite un investissement dans la protection thermique, qui pourrait entraîner une reconfiguration du système immunitaire ou réduire l'investissement dans la reproduction. Ainsi, la compréhension des effets des changements climatiques dépend du système physiologique mesuré et de la combinaison de facteurs de stress examinée. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés : vecteur, insecte, facteurs de stress multiples, chaleur, Culex pipiens, moustiques domestiques, régime alimentaire., Introduction The incidence and severity of disease is changing as the climate changes, largely due to alterations in the physiology of both hosts and parasites under new environmental conditions (Harvell [...]
- Published
- 2019