Abstract Climate warming is considered to be among the most serious of anthropogenic stresses to the environment, because it not only has direct effects on biodiversity, but it also exacerbates the harmful effects of other human‐mediated threats. The associated consequences are potentially severe, particularly in terms of threats to species preservation, as well as in the preservation of an array of ecosystem services provided by biodiversity. Among the most affected groups of animals are insects—central components of many ecosystems—for which climate change has pervasive effects from individuals to communities. In this contribution to the scientists' warning series, we summarize the effect of the gradual global surface temperature increase on insects, in terms of physiology, behavior, phenology, distribution, and species interactions, as well as the effect of increased frequency and duration of extreme events such as hot and cold spells, fires, droughts, and floods on these parameters. We warn that, if no action is taken to better understand and reduce the action of climate change on insects, we will drastically reduce our ability to build a sustainable future based on healthy, functional ecosystems. We discuss perspectives on relevant ways to conserve insects in the face of climate change, and we offer several key recommendations on management approaches that can be adopted, on policies that should be pursued, and on the involvement of the general public in the protection effort.

Comprehensively mapping the genetic basis of human disease across diverse individuals is a long-standing goal for the field of human genetics1-4. The All of Us Research Program is a longitudinal cohort study aiming to enrol a diverse group of at least one million individuals across the USA to accelerate biomedical research and improve human health5,6. Here we describe the programme's genomics data release of 245,388 clinical-grade genome sequences. This resource is unique in its diversity as 77% of participants are from communities that are historically under-represented in biomedical research and 46% are individuals from under-represented racial and ethnic minorities. All of Us identified more than 1 billion genetic variants, including more than 275 million previously unreported genetic variants, more than 3.9 million of which had coding consequences. Leveraging linkage between genomic data and the longitudinal electronic health record, we evaluated 3,724 genetic variants associated with 117 diseases and found high replication rates across both participants of European ancestry and participants of African ancestry. Summary-level data are publicly available, and individual-level data can be accessed by researchers through the All of Us Researcher Workbench using a unique data passport model with a median time from initial researcher registration to data access of 29 hours. We anticipate that this diverse dataset will advance the promise of genomic medicine for all.

Abstract Homeothermy requires increased metabolic rates as temperatures decline below the thermoneutral zone, so homeotherms typically select microhabitats within or near their thermoneutral zones during periods of inactivity. However, many mammals and birds are heterotherms that relax internal controls on body temperature when maintaining a high, stable body temperature is energetically costly. Such heterotherms should be less tied to microhabitats near their thermoneutral zones, and because heterotherms spend more time in torpor and expend less energy at colder temperatures, heterotherms may even select microhabitats in which temperatures are well below their thermoneutral zones. We studied how temperature and daily torpor influence selection of diurnal roosts by a heterothermic bat ( Myotis thysanodes ). We (1) quantified the relationship between ambient temperature and daily duration of torpor, (2) simulated daily energy expenditure over a range of microhabitat (roost) temperatures, and (3) quantified the influence of roost temperature on roost selection. While warm roosts substantially reduced energy expenditure of simulated homeothermic bats, heterothermic bats modulated their use of torpor to maintain a constant level of energy expenditure over the course of a day. Daily torpor expanded the range of energetically economical microhabitats, such that roost selection was independent of roost temperature. Our work adds to a growing literature documenting functions of torpor beyond its historical conceptualization as a last-resort measure to save energy during extended or acute energetic stress.

Abstract For insects, the timing of many life history events (phenology) depends on temperature cues. Body size is a critical mediator of insect responses to temperature, so may also influence phenology. The determinants of spring emergence of bumble bee queens are not well understood, but body size is likely important for several reasons. In fall, queens accumulate energy stores to fuel overwinter survival. Accumulation of fat stores prior to and depletion of fat stores during overwintering are likely size-dependent: larger queens can accumulate more lipids and have lower mass-specific metabolic rates. Therefore, larger queens and queens in relatively better condition may have delayed depletion of energy stores, allowing for later spring emergence. To test whether timing of spring emergence is associated with body size and condition, we captured 295 Bombus huntii queens in Laramie, WY, during the 2020 and 2021 growing seasons, weighed them, and measured intertegular width (a size metric unaffected by variation in feeding and hydration state). Early emerging queens were smaller than later emerging queens across years. Mass relative to intertegular width increased as the season progressed suggesting, as predicted, that body condition influences the timing of spring emergence for these crucial pollinators.

Rapid glacier recession is altering the physical conditions of headwater streams. Stream temperatures are predicted to rise and become increasingly variable, potentially putting entire meltwater-associated biological communities at risk of extinction. Thus, there is a pressing need to understand how thermal stress affects mountain stream insects, particularly where glaciers are likely to vanish on contemporary timescales. In this study, we tested the critical thermal maximum (CTMAX) of stonefly nymphs representing multiple species and a range of thermal regimes in the high Rocky Mountains, USA. We then collected RNA-sequencing data to assess how organismal thermal stress translated to the cellular level. Our focal species included the meltwater stonefly, Lednia tumana , which was recently listed under the U.S. Endangered Species Act due to climate-induced habitat loss. For all study species, critical thermal maxima (CTMAX > 20°C) far exceeded the stream temperatures mountain stoneflies experience (< 10°C). Moreover, while evidence for a cellular stress response was present, we also observed constitutive expression of genes encoding proteins known to underlie thermal stress (i.e., heat shock proteins) even at low temperatures that reflected natural conditions. Our results challenge the prevailing notion that high-elevation aquatic insects are physiologically threatened by warming temperatures. Rather, we posit that other factors (e.g., competition) may better explain their extreme distributions.

ABSTRACT How aquatic insects cope with cold temperatures is poorly understood. This is particularly true for high-elevation species that often experience a seasonal risk of freezing. In the Rocky Mountains, nemourid stoneflies (Plecoptera: Nemouridae) are a major component of mountain stream biodiversity and are typically found in streams fed by glaciers and snowfields, which due to climate change, are rapidly receding. Predicting the effects of climate change on mountain stoneflies is difficult because their thermal physiology is largely unknown. We investigated cold tolerance of several alpine stoneflies ( Lednia tumana, Lednia tetonica , and Zapada spp.) from the Rocky Mountains, USA. We measured the supercooling point (SCP) and tolerance to ice enclosure of late-instar nymphs collected from a range of thermal regimes. SCPs varied among species and populations, with the lowest SCP measured for nymphs from an alpine pond, which is much more likely to freeze solid in winter than flowing streams. We also show that L. tumana cannot survive being enclosed in ice, even for short periods of time (less than three hours) at relatively mild temperatures (−0.5 °C). Our results indicate that high-elevation stoneflies at greater risk of freezing may have correspondingly lower SCPs, and despite their common association with glacial meltwater, they appear to be living near their lower thermal limits.