Active around the year: Butterflies and moths adapt their life cycles to a warming world

Glob Chang Biol. 2024 Jan;30(1):e17103. doi: 10.1111/gcb.17103.

Abstract

Living in a warming world requires adaptations to altered annual temperature regimes. In Europe, spring is starting earlier, and the vegetation period is ending later in the year. These climatic changes are leading not only to shifts in distribution ranges of flora and fauna, but also to phenological shifts. Using long-term observation data of butterflies and moths collected during the past decades across northern Austria, we test for phenological shifts over time and changes in the number of generations. On average, Lepidoptera adults emerged earlier in the year and tended to extend their flight periods in autumn. Many species increased the annual number of generations. These changes were more pronounced at lower altitudes than at higher altitudes, leading to an altered phenological zonation. Our findings indicate that climate change does not only affect community composition but also the life history of insects. Increased activity and reproductive periods might alter Lepidoptera-host plant associations and food webs.

Das Leben in einer wärmer werdenden Welt erfordert Anpassungen an veränderte jährliche Temperaturbedingungen. In Europa beginnt der Frühling früher, und die Vegetationsperiode verlängert sich. Diese klimatischen Veränderungen führen nicht nur zu Verschiebungen von Verbreitungsgebieten von Flora und Fauna, sondern auch zu phänologischen Veränderungen. Basierend auf Langzeitbeobachtungsdaten von Tag- und Nachtfaltern aus Nordösterreich untersuchen wir potentielle phänologische Veränderungen sowie mögliche zusätzliche Generationen. Schmetterlinge erscheinen heute im Durchschnitt früher im Jahr und verlängern ihre Flugzeiten in den Herbst hinein. Bei vielen Arten erhöhte sich die jährliche Generationenzahl. Diese zeitlichen Verschiebungen sind in tieferen Lagen stärker ausgeprägt als in höheren Lagen. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Klimawandel nicht nur die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft, sondern auch die Lebenszyklen von Insekten beeinflusst. Erhöhte Aktivität und verlängerte Fortpflanzungsperioden könnten zukünftig die Interaktionen und Nahrungsnetze von Schmetterlingen und ihren Wirtspflanzen negativ beeinflussen.

Keywords: butterflies; climate change; early spring; generations; long-term observations; moths; prolonged vegetation period; temporal shifts.

MeSH terms

  • Altitude
  • Animals
  • Butterflies*
  • Climate Change
  • Life Cycle Stages
  • Moths*
  • Seasons
  • Temperature