Urohidrosis as an overlooked cooling mechanism in long‑legged birds

Abstract

La termorregulación conductual podría amortiguar los impactos del calentamiento climático en los vertebrados. Específicamente, la humectación de las superficies corporales y la evaporación resultante de los fluidos corporales sirve como un mecanismo de enfriamiento en varios vertebrados que hacen frente al calor. Las cigüeñas (Ciconiidae) excretan con frecuencia en sus patas para evitar el sobrecalentamiento, un fenómeno conocido como urohidrosis. A pesar del papel cada vez más reconocido de las partes del cuerpo desnudas y altamente vascularizadas en el intercambio de calor, los determinantes ecológicos y evolutivos de la urohidrosis han sido ignorados en gran medida. Combinamos datos de urohidrosis de un repositorio de medios científicamente seleccionado con datos ecológicos y de microclima para investigar los determinantes de la urohidrosis en todas las especies de cigüeñas existentes. Nuestros modelos filogenéticos generalizados lineales mixtos muestran que la alta temperatura, la humedad y la radiación solar, y la baja velocidad del viento, promueven el uso de urohidrosis en todas las especies. Además, las especies que normalmente se alimentan en paisajes abiertos exhiben un uso más pronunciado de la urohidrosis que las que se alimentan principalmente en cuerpos de agua. La variación interespecífica sustancial en los umbrales de temperatura para la prevalencia de urohidrosis apunta a la vulnerabilidad de diferentes especies a las altas temperaturas. Este enfoque integrado, que utiliza fuentes de datos y métodos en línea para modelar microclimas, debería proporcionar información sobre la termorregulación animal y mejorar nuestra capacidad para hacer predicciones precisas del impacto del cambio climático en la biodiversidad.

Behavioural thermoregulation could bufer the impacts of climate warming on vertebrates. Specifcally, the wetting of body surfaces and the resulting evaporation of body fuids serves as a cooling mechanism in a number of vertebrates coping with heat. Storks (Ciconiidae) frequently excrete onto their legs to prevent overheating, a phenomenon known as urohidrosis. Despite the increasingly recognised role of bare and highly vascularised body parts in heat exchange, the ecological and evolutionary determinants of urohidrosis have been largely ignored. We combine urohidrosis data from a scientifcally curated media repository with microclimate and ecological data to investigate the determinants of urohidrosis in all extant stork species. Our phylogenetic generalised linear mixed models show that high temperature, humidity and solar radiation, and low wind speed, promote the use of urohidrosis across species. Moreover, species that typically forage in open landscapes exhibit a more pronounced use of urohidrosis than those mainly foraging in waterbodies. Substantial interspecifc variation in temperature thresholds for urohidrosis prevalence points to diferent species vulnerabilities to high temperatures. This integrated approach that uses online data sources and methods to model microclimates should provide insight into animal thermoregulation and improve our capacity to make accurate predictions of climate change’s impact on biodiversity.