Neue Forschung entziffert die komplexe Ernährung von Wüsten-Isopoden

Neue Erkenntnisse über die Ernährungsgewohnheiten von Wüstenspringern enthüllen die vielschichtigen Elemente, die ihre Nahrungsauswahl leiten. Die Studie zeigt, dass diese Kreaturen sorgfältig ihr Nährstoffaufnahme ausbalancieren und biologische Bodenkrusten gegenüber Pflanzenlaub bevorzugen, was das komplexe Netzwerk trophischer Interaktionen beleuchtet. Durch die Untersuchung der spezifischen Fressmuster von Wüstenspringern vertieft diese Forschung unser Verständnis der delikaten Beziehungen zwischen Organismen und ihren Lebensräumen und liefert wertvolle Implikationen für das Management von Ökosystemen und Erhaltungsbemühungen.

Eine neue Studie, veröffentlicht in Ecology Letters, beleuchtet die komplexen ernährungsphysiologischen und funktionellen Dynamiken, die die Ernährungswahl von Wüstenspringern (Hemilepistus reaumuri) beeinflussen. Die Forschung, geleitet von Prof. Dror Hawlena vom Institut für Lebenswissenschaften der Hebräischen Universität und durchgeführt von Dr. Moshe Zaguri (ehemals Doktorand an der Hebräischen Universität, jetzt am Volcani-Institut) in Zusammenarbeit mit Prof. David Raubenheimer von der Universität Sydney, zeigt die komplexen Faktoren, die die Nahrungsauswahl bei diesen faszinierenden Kreaturen prägen.

Nahrungsmittel sind komplexe Mischungen chemischer Verbindungen, die in verschiedenen Verdauungsgraden angeboten werden und von Menschen und Tieren zur Nahrungsaufnahme eingenommen werden. Oft müssen Tiere mehrere Nahrungstypen zu sich nehmen, um ihren multidimensionalen Ernährungsbedürfnissen gerecht zu werden, und können gesundheitliche Folgen erleiden, wenn sie die benötigten Nährstoffe nicht in spezifischen Mengen und Verhältnissen zu sich nehmen. Zu verstehen, welche Überlegungen die Ernährungswahl beeinflussen, ist daher eine sehr wichtige, aber äußerst schwierige zu studierende Frage. Die Autoren adressierten diese Herausforderung, indem sie sich auf die einfache, aber mysteriöse Ernährung der Wüstenspringer konzentrierten - eine interessante Art von Kellerassel, die trockene Blätter und große Mengen an nährstoffarmen biologischen Bodenkrusten (die obere Schicht der Wüstenböden, die viele Mikroorganismen beherbergen) frisst.

Wüstenspringer-Geschwister beginnen den Tag mit dem Reinigen des Baus, bevor sie auf Nahrungssuche gehen. Bild: Moshe Zaguri

Die Forscher fütterten Wüstenspringer mit natürlichen und künstlichen Nahrungsmitteln und fanden heraus, dass Wüstenspringer bei freier Wahl ihren Nahrungskonsum eng regulieren können, um ein sehr spezifisches Verhältnis von Proteinen, Zuckern und Kalzium zu erreichen. Wüstenspringer erhalten den Großteil ihrer Proteine und Zucker aus trockenen Blättern und nehmen Bodenkruste zu sich, um ihren sehr hohen Kalziumbedarf zu decken. Das Exoskelett der Wüstenspringer besteht aus Kalziumkarbonaten, die sie in großen Mengen konsumieren müssen, um zu wachsen.

Wenn Wüstenspringer jedoch Blätter mit künstlichen Kalziumquellen ergänzen konnten, konnten sie erfolgreich ihren genauen Kalziumbedarf decken, litten jedoch unter verlangsamtem Wachstum. Die Autoren verwendeten Gammastrahlung, um die Mikroorganismen der Bodenkruste abzutöten, während sie ihren Nährwert bewahrten, und maßen die Nahrungsaufnahmeeffizienz der Wüstenspringer und ihr Wachstum im Vergleich zu Wüstenspringern, die die unbehandelte Kruste aßen. Die Autoren stellten fest, dass Wüstenspringer die Kruste essen, um lebende Mikroorganismen in ihr Verdauungssystem aufzunehmen. Diese Mikroben tragen dazu bei, die Verdauung des faserigen Pflanzenlaubs zu verbessern. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass Wüstenspringer Nahrungsmittel essen, die es ihnen ermöglichen, ihren Nährstoffbedarf durch Bereitstellung von Nährstoffen zu decken, aber auch durch Hilfe bei der Verdauung. Diese revolutionären Erkenntnisse könnten neues Licht darauf werfen, wie verschiedene Tiere und Menschen ihre Ernährung auswählen, indem sie sowohl die Nährstoffe der Lebensmittel als auch die Existenz verdauungsfördernder Mittel berücksichtigen. Menschen essen keine Bodenkruste, können aber während ihres nächsten Besuchs im örtlichen Lebensmittelgeschäft über die allgemeinen Erkenntnisse dieser interessanten Studie nachdenken.

Tiere optimieren ihre Fitness, indem sie spezifische Mengen und Verhältnisse von Makronährstoffen und Mineralstoffen assimilieren. Um dieses Phänomen zu verstehen, führte das Team umfangreiche Feld- und Laborversuche durch, die sich auf die Ernährungsvorlieben von Wüstenspringern konzentrierten. Entgegen den Erwartungen zeigten wildlebende Wüstenspringer eine Vorliebe für makronährstoffarme biologische Bodenkruste (BSC) gegenüber Pflanzenlaub und verzehrten drei Mal mehr von ersterer.

Die Forschung ergab, dass Wüstenspringer ihre Aufnahme von Makronährstoffen und Kalzium streng regulieren, wobei die Phosphoraufnahme unverändert blieb. Darüber hinaus beobachtete das Team, dass trotz äquivalenter Kalziumaufnahme die Wüstenspringer besser gediehen, wenn sie BSC im Vergleich zu künstlichen Nahrungsmitteln konsumierten. Bemerkenswerterweise zeigten Wüstenspringer, die mit Gammastrahlen sterilisierte BSC konsumierten, eine erhöhte Aufnahme, aber langsameres Wachstum im Vergleich zu denen, die lebende BSC aßen, was auf die entscheidende Rolle der aufgenommenen Mikroorganismen bei der Verdauung von Laub hinweist.

Dr. Moshe Zaguri, der leitende Forscher der Studie, kommentierte: "Unsere Ergebnisse unterstreichen die Komplexität der Ernährungsentscheidungen bei Wüstenassel und betonen die Bedeutung, multifaktorielle Faktoren bei der Verständnis trophischer Interaktionen zu berücksichtigen."

Das Verständnis der komplexen ernährungsphysiologischen und funktionellen Überlegungen, die die Ernährungswahl von Wüstenasseln beeinflussen, ist entscheidend für die Weiterentwicklung unseres Wissens über ökologische Dynamiken. Diese Forschung beleuchtet, wie diese Tiere ihre Fitness optimieren, indem sie die Nährstoffaufnahme regulieren und bestimmte Nahrungsquellen bevorzugen. Durch die Aufdeckung der Rolle eingenommener Mikroorganismen bei der Verdauung und dem Wachstum betont die Studie die Verflechtung von Organismen und ihrer Umgebung. Darüber hinaus hebt sie die weiterreichenden Auswirkungen auf das Ökosystemmanagement und die Naturschutzmaßnahmen hervor und unterstreicht die Notwendigkeit interdisziplinärer Ansätze in der ökologischen Forschung, um die vielschichtigen Faktoren, die trophische Interaktionen und das Funktionieren des Ökosystems beeinflussen, zu adressieren.