Obiettivo del campione

L'epigenoma è più suscettibile ai cambiamenti indotti dall'ambiente nella fase prenatale, quando i segni epigenetici vengono ristabiliti dopo la cancellazione dopo la fecondazione [15, 16]. Lo studio proposto indagherà l'impatto dell'esposizione alle alte temperature nelle fasi iniziali e tardive dello sviluppo embrionale sulla sopravvivenza ninfale, sul tempo di sviluppo e sui tratti morfologici e riproduttivi dell'adulto di C. scorpioides. Gli ncRNA verranno estratti dai tessuti testicolari e ovarici degli individui sperimentali e congelati per la successiva costruzione della libreria e il sequenziamento dell'RNA. Lo scopo di questo progetto è quello di aumentare la nostra comprensione della fase della storia della vita in cui gli ectotermi tropicali sono più vulnerabili al riscaldamento climatico.

Questo studio testerà l'ipotesi che l'esposizione alle alte temperature durante lo sviluppo embrionale abbia un impatto negativo su questo pseudoscorpione neotropicale. Poiché la riprogrammazione epigenetica avviene subito dopo la fecondazione, si prevede che gli effetti dannosi dell'aumento della temperatura saranno più gravi negli individui che sperimentano l'alta temperatura come embrioni allo stadio iniziale, rispetto a quelli che sono esposti più tardi nello sviluppo embrionale. Si prevede inoltre che l'esposizione embrionale precoce causi una maggiore interruzione dei profili di espressione di piccoli ncRNA rispetto all'esposizione tardiva.

Variazione di temperatura durante lo sviluppo embrionale. Gli accoppiamenti verranno effettuati in tre blocchi con 27 coppie di maschi e femmine non imparentati per blocco. Le femmine verranno assegnate in modo casuale a uno dei tre trattamenti con temperatura fluttuante diurna: un trattamento di esposizione precoce (E); un trattamento con esposizione tardiva (L) e un trattamento di controllo (C). Le femmine nel trattamento C saranno mantenute per tutta la gestazione in un'incubatrice programmata per una temperatura media di 27,3°C, la temperatura media attuale nell'habitat naturale di C. scorpioides. Nel trattamento E, le femmine verranno trasferite in un'incubatrice identica programmata per una temperatura media di 29,3°C (+ 2°C) durante i giorni embrionali 1 - 5 (E1 - 5) e poi restituite all'incubatrice di controllo. Le femmine L verranno mantenute alla temperatura di controllo fino a E5, e poi trasferite all'incubatrice a temperatura più alta per E6 - 10. Il giorno 5 dello sviluppo embrionale, i sacchi di covata di tutte le femmine gravide verranno fotografati ad alto ingrandimento, e il numero di contati gli embrioni. Verrà monitorato lo stato riproduttivo delle femmine, verranno registrati i casi di aborto spontaneo e verrà conteggiato il numero di protoninfe (ninfe del primo stadio) nate da femmine che portano a termine con successo la covata per documentare la sopravvivenza.

Allevamento delle ninfe fino all'età adulta. Un sottoinsieme di 20 protoninfe di ciascuna femmina verrà allevato allo stadio adulto in fiale individuali a temperatura di controllo. Verrà registrato il tempo di sviluppo dalla nascita all'età adulta e, per le fiale che non producono un adulto entro 60 giorni dalla nascita, la ninfa verrà conteggiata come non sopravvissuta.

Tratti adulti. Per valutare gli effetti della temperatura sui tratti morfologici, la progenie adulta maschile e femminile dei trattamenti E, L e C sarà fotografata ad alto ingrandimento e verranno misurati cinque tratti dei pedipalpi (appendici utilizzate nella cattura delle prede e nel combattimento maschile) e del cefalotorace. Per determinare gli effetti sui tratti riproduttivi, i figli maschi dei tre trattamenti verranno accoppiati con femmine non sperimentali e verranno raccolti pacchetti di sperma per quantificare il numero e la vitalità degli spermatozoi. La progenie femminile di ciascun trattamento sarà accoppiata con maschi non sperimentali. Il numero di embrioni allo stadio iniziale prodotti dalle femmine fornirà una misura della loro fertilità, e il loro successo riproduttivo sarà quantificato contando il numero di ninfe nate.