Reactive females: individual, annual and geographic variation in temperature effects on phenology

George  Cunnungham (1),    Gabriella    Ljungström    (2),    Geoff    While (3),    Mats    Olsson (4),    Erik    Wapstra (5)

1    University    of    Tasmania,    Private    Bag    55,    Sandy    Bay,    Tasmania,    7001,    george.cunningham@utas.edu.au

2    University    of    Gothenburg,    Medicinaregatan,    Göteborg,    40530,    gabriella.ljungstrom@bioenv.gu.se

3    University    of    Tasmania,    Private    Bag    55,    Sandy    Bay,    Tasmania,    7001,    geoffrey.while@utas.edu.au

4    University    of    Sydney,    Science    Road,    New    South    Wales,    2006,    mats.olsson@sydney.edu.au

5    University    of    Tasmania,    Private    Bag    55,    Sandy    Bay,    Tasmania,    7001,    erik.wapstra@utas.edu.au

If  we    are    to    make    accurate    predictions    about    how    the    distributions    of    species    will    be   affected    by    changing    climates,    it    is   critical    that    we    understand    how    the    timing    of    key    lifetime    events    are    influenced    by    the    environment,    especially    by    temperature.    Many    models    implicitly    assume,    however,    that    species’    response    to    changing    temperatures    will    be    consistent    across    their    range.    Populations    often    differ,    however,    in    both    their    mean    responses    to    changed    environments    as    a    result    of    adaptation    to    local    conditions,    and    in    the    degree    of    canalisation    of    these    responses    (i.e.,    the    variance    in    reactive    norms    amongst    individuals).    A    population’s    capacity    to    plastically    respond    to    novel    or    changed    environments    depends    on    its    evolutionary    history,    and    itself    constitutes    a    trait    subject    to    selection.    If    biologists    are    to    make    meaningful    predictions    about    how    the    distribution    of    species    will    be    affected    by    climate    change,    it    is    critical    that    we    assess    different    populations’    potential    to    adapt    to    change    through    both    phenotypic    plasticity    and    evolutionary    adaptation.    Here    we    present    evidence    for    differences    in    responses    of    key    phenological    traits    to    environmental    temperature    between    locally    adapted    populations    of    the    spotted    snow    skink,    Niveoscincus    ocellatus,    a    viviparous    lizard    endemic    to    Tasmania.    We    present    evidence    that    variation    in    birth    dates    has    fitness    consequences    that    are    themselves    population    specific.    We    further    demonstrate    that,    within    populations,    responses    are    female-­‐specific    (i.e.,    there    are    individual    female    reaction    norms)    which    is    key    to    understanding    potential    for    future    evolutionary    responses.    Finally,    we    discuss    the    implications    for    these    effects    on    distribution    across    the    landscape    now    and    into    the    future.