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Incubation temperature effects on hatchling growth and metabolic rate in the African spurred tortoise, Geochelone sulcata

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Abstract:

We tested competing hypotheses regarding the persistence of temperature-dependent sex determination (TSD) in the African spurred tortoise (Geochelone sulcata (Miller, 1779)), by measuring the effects of incubation temperature (Tinc) on a suite of physiological and behavioral endpoints, including resting metabolic rate, yolk-to-tissue conversion efficiency, posthatching growth, and temperature preference. Correlations of these variables with Tinc could lend support to the hypothesis that TSD persists owing to sex-specific benefits of development at specific temperatures, whereas absence of Tinc effects support the null hypothesis that TSD persists simply because selection favoring alternate sex determining mechanisms is weak or absent. The metabolic rate Q10 value exhibited temporal variation and was higher immediately after hatching compared with 40 or 100 days posthatching, and mass conversion efficiency varied among clutches. Incubation temperature correlated inversely with duration of embryonic development, but did not influence yolk conversion efficiency, growth, or resting metabolic rate. Thus, our results provide little evidence indicating contemporary benefits of TSD, suggesting that TSD in G. sulcata is no longer evolutionarily adaptive but persists because selection against it and in favor of other sex-determining mechanisms is weak, or that TSD is an adaptive trait but for reasons not elucidated by this study.

Nous avons évalué des hypothèses de rechange concernant la persistance de la détermination du sexe sous l’influence de la température (TSD) chez la tortue sillonnée africaine (Geochelone sulcata (Miller, 1779)) en mesurant les effets de la température d’incubation (Tinc) sur une série de conséquences physiologiques et comportementales, dont le taux de métabolisme de repos, l’efficacité de la transformation du vitellus en tissu, la croissance après l’éclosion et la préférence de température. Les corrélations entre ces variables et la Tinc pourraient venir appuyer l’hypothèse selon laquelle la TSD persiste à cause d’avantages reliés au sexe d’un développement à des températures spécifiques, alors que l’absence d’effets de la Tinc appuierait l’hypothèse nulle qui veut que la TSD persiste simplement parce que la sélection qui pourrait favoriser des mécanismes de rechange de la détermination du sexe est faible ou absente. Le Q10 du taux métabolique présente une variation temporelle et est plus élevé immédiatement après l’éclosion que 40 ou 100 jours plus tard et l’efficacité de la conversion de la masse varie d’un groupe d’œufs à un autre. Il existe une corrélation inverse entre la température d’incubation et la durée du développement embryonnaire, mais la température influence ni l’efficacité de la conversion du vitellus, ni la croissance, ni le taux de métabolisme de repos. Ainsi, nos résultats apportent peu d’appui à l’existence d’un bénéfice actuel de la TSD, ce qui laisse croire que la TSD chez G. sulcata n’est plus adaptative dans l’évolution, mais qu’elle persiste parce que la sélection contre elle et en faveur d’autres mécanismes de détermination du sexe est faible. Il se peut aussi que la TSD soit un trait adaptatif, mais pour des raisons non élucidées dans notre étude.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2009

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