Developmental plasticity evolves in heterogeneous environmental conditions as long as individuals can accurately perceive them. A paradigmatic example of developmental plasticity is the ability of amphibian larvae to alter growth and development in response to the risk of pond drying. Such responses are often found in amphibian species breeding in highly dynamic water bodies with high desiccation risk. The inselbergs of the Guianan Shield are rocky outcrops with extremely high and fluctuating temperatures and a marked seasonality in precipitation. During the rainy season, eroded depressions form precipitation-dependent pools with a high and variable risk of desiccation within the timeframe of a few days. The frog Leptodactylus lithonaetes specializes in breeding in this extreme environment, and its tadpoles are thus forced to cope with desiccation risk by adjusting their developmental trajectories and physiological performance. We experimentally assessed the effect of different levels of desiccation risk, under controlled temperature conditions, on developmental rate, growth, and temperature-dependent locomotor performance in tadpoles of Leptodactylus lithonaetes . We did not find an effect of desiccation risk on developmental rate, but under simulated drying conditions, tadpoles showed larger body size, greater body mass, and enhanced locomotor performance compared to constant (high or low) water levels. These results suggest that drying pools offer cues that trigger developmental and behavioral changes in these tadpoles, enabling them to enhance growth over a short time span without accelerating development. We discuss the potential compensatory mechanisms behind these responses and highlight the need for further investigations in species with semiterrestrial life histories in extreme environments.

Large tropical river dam projects are set to accelerate over the forthcoming decades to satisfy growing demand for energy, irrigation and flood control. When tropical rivers are dammed, the immediate impacts are well studied, but the long-term (decades-centuries) consequences of impoundment remain poorly known. Here, we gather historical and paleoecological data from Gatun Lake, formed by the building of the Gatun Dam (Panama Canal, Panama) over 100 years ago, to reconstruct the limnological evolution of the system in response to individual and linked stressors (river damming, forest flooding, deforestation, invasive species, pollution and hydro-climate). We found that after a century of dam construction parallels associated with the natural hydrological functioning of river floodplains persist. Hence, hydrology remains the most important temporal structural factor positively stimulating primary productivity, deposition of new minerals, and reduction of water transparency during wet periods. During dry periods, clear water and aerobic conditions prevail and nutrients transform into available forms in the detrital-rich reductive sediments. We highlight the importance of climate change as an ultimate rather than proximate anthropogenic factor for sustainable management options of tropical dams.

Abstract Human activity has fundamentally altered wildfire on Earth, creating serious consequences for human health, global biodiversity, and climate change. However, it remains difficult to predict fire interactions with land use, management, and climate change, representing a serious knowledge gap and vulnerability. We used expert assessment to combine opinions about past and future fire regimes from 98 wildfire researchers. We asked for quantitative and qualitative assessments of the frequency, type, and implications of fire regime change from the beginning of the Holocene through the year 2300. Respondents indicated that direct human activity was already influencing wildfires locally since at least ~ 12,000 years BP, though natural climate variability remained the dominant driver of fire regime until around 5000 years BP. Responses showed a ten-fold increase in the rate of wildfire regime change during the last 250 years compared with the rest of the Holocene, corresponding first with the intensification and extensification of land use and later with anthropogenic climate change. Looking to the future, fire regimes were predicted to intensify, with increases in fire frequency, severity, and/or size in all biomes except grassland ecosystems. Fire regime showed quite different climate sensitivities across biomes, but the likelihood of fire regime change increased with higher greenhouse gas emission scenarios for all biomes. Biodiversity, carbon storage, and other ecosystem services were predicted to decrease for most biomes under higher emission scenarios. We present recommendations for adaptation and mitigation under emerging fire regimes, concluding that management options are seriously constrained under higher emission scenarios.