Human activities have resulted in profound changes on ecosystems worldwide, triggering a global decline in biodiversity. One key impact is species are expected to be exposed to novel climates outside of what they historically experienced. Two key causes of this are climate change, which for example is causing increases in average world temperatures, and species introductions, which is caused by human-mediated dispersal of species into new geographical areas where climatic conditions may differ. When species are observed to establish or persist in climates outside of what they historically experienced, this is referred to as a ‘niche shift’. Niche shift studies aim to decipher how species respond to novel climates, whether induced by climate change or introductions to new areas, offering crucial insights for predicting and mitigating environmental impacts on global biodiversity. Chapter 1 provides a thorough review of niche shifts in introduced species, revealing inherent subjectivity in the conclusions drawn, methodologies, and biases present across studies. The review highlights challenges arising from subjective interpretations of niche-shift metrics thereby impeding a cohesive understanding of niche-shift frequencies. This emphasises the imperative for standardised approaches in the study of niche shifts in introduced species. Chapter 2 explores niche shifts among introduced ant species, revealing that invasive species (i.e. introduced species with large geographic spreads or documented negative impacts to ecology or economy) exhibit a decreased likelihood compared to non-invasive species to shift their niche. Larger expansions into new climates correlate with smaller dispersion and niche size in the native range, suggesting superior competitive abilities may not be the sole driver of niche shifts. Chapter 3 broadens our knowledge of niche shifts in ants, emphasising the potential influence of microclimates, particularly soil-level data, on niche shifts and highlights the biological relevance of soil-level data for species primarily situated at ground levels. This underscores the promise of using microclimate datasets for predicting and explaining species distributions, thereby providing a novel dimension to the understanding of niche shifts. Chapter 4 conducts the first meta-analysis of insect responses to climate change, revealing a complex mosaic of outcomes and underscoring the need for methodological refinements and clearer reporting. The chapter underscores the pivotal role of climatic data in predicting species distributions and advocates for clearer reporting of global circulation and emissions scenarios. Overall, this thesis has examined species responses to novel climates. We have explored the nuanced nature of niche shifts, particularly in relation to ant species, and have highlighted important factors that may impede studies in the field and offered future directions for the field.
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Les activités humaines ont entraîné de profonds changements dans les écosystèmes du monde entier, provoquant un déclin global de la biodiversité. Les études sur les changements de niche visent à comprendre la manière dont les espèces réagissent aux nouveaux climats, qu'ils soient induits par le changement climatique ou par l'introduction d'espèces dans de nouvelles régions. Elles offrent ainsi des informations cruciales pour prédire et atténuer les impacts environnementaux sur la biodiversité mondiale. Le chapitre 1 présente une revue approfondie des changements de niche chez les espèces introduites, révélant la subjectivité inhérente aux conclusions tirées, les variations méthodologiques et les biais présents dans les études. La revue met en évidence les problèmes posés par les interprétations subjectives des mesures de changement de niche et la tendance des études à se concentrer sur des espèces ou des groupes taxonomiques spécifiques, empêchant ainsi une compréhension cohérente de la fréquence des changements de niche. Ce chapitre souligne la nécessité d'adopter des approches standardisées dans l'étude des changements de niche chez les espèces introduites. Le chapitre 2 explore les changements de niche chez les espèces de fourmis introduites. Il montre, contrairement à ce qui pourrait être attendu, que les espèces envahissantes sont moins susceptibles de changer de niche que les espèces non envahissantes. Les grandes expansions vers de nouveaux climats corrèlent avec une dispersion et une taille de niche dans l'aire native plus faibles. Cela suggère que des capacités compétitives supérieures ne sont peut-être pas le seul moteur des changements de niche. Le chapitre 3 élargit nos connaissances sur les changements de niche chez les fourmis, soulignant l'influence potentielle des microclimats, en particulier des données au niveau du sol, sur les changements de niche. Il met en évidence la pertinence biologique des données au niveau du sol pour les espèces principalement terricoles. De plus, il souligne l'important potentiel de l’utilisation des données microclimatiques pour prédire et expliquer la répartition des espèces, apportant ainsi une nouvelle dimension à la compréhension des changements de niche. Le chapitre 4 présente la première méta-analyse des réponses des insectes au changement climatique, révélant une mosaïque complexe de résultats et soulignant la nécessité d'affiner les méthodes et de clarifier les rapports. Ce chapitre souligne le rôle essentiel des données climatiques dans la prédiction des répartitions d'espèces et plaide en faveur d'une communication plus claire des scénarios de circulation et d'émissions mondiales. Dans l'ensemble, cette thèse a examiné les réponses des espèces aux nouveaux climats, en se concentrant principalement sur les changements de niche des espèces introduites. Nous avons exploré la nature nuancée de ces changements, en particulier en ce qui concerne les espèces de fourmis, et avons mis en évidence les facteurs qui peuvent entraver les études de terrain. Finalement, nous avons proposé des directions futures pour ce domaine d'étude.