Nouvelle recherche décrypte le régime alimentaire complexe des isopodes du désert

Des recherches récentes mettent en lumière les stratégies alimentaires complexes des isopodes du désert, montrant comment ils équilibrent l'apport nutritionnel et s'appuient sur les micro-organismes environnementaux pour optimiser la digestion et la croissance. Crédit : Moshe Zaguri

De nouvelles perspectives sur les habitudes alimentaires des isopodes du désert révèlent les éléments multifacettes guidant leur sélection alimentaire. L'étude révèle que ces créatures équilibrent soigneusement leur apport nutritionnel, favorisant les croûtes biologiques du sol par rapport aux débris végétaux, ce qui met en lumière le complexe réseau d'interactions trophiques. En examinant les schémas alimentaires spécifiques des isopodes du désert, ces recherches améliorent notre compréhension des relations délicates entre les organismes et leurs habitats, fournissant des implications précieuses pour la gestion des écosystèmes et les efforts de conservation.

Une nouvelle étude publiée dans Ecology Letters éclaire les dynamiques nutritionnelles et fonctionnelles complexes influençant les choix alimentaires des isopodes du désert (Hémilépistes reaumuri). La recherche, dirigée par le professeur Dror Hawlena de l'Institut des sciences de la vie de l'Université hébraïque et menée par le Dr. Moshe Zaguri (anciennement doctorant à l'Université hébraïque, maintenant à l'Institut Volcani) en collaboration avec le professeur David Raubenheimer de l'Université de Sydney, révèle les facteurs complexes qui façonnent la sélection alimentaire chez ces créatures fascinantes.

Les aliments sont des mélanges complexes de composés chimiques fournis à divers niveaux de digestibilité que les humains et les animaux ingèrent pour un soutien nutritionnel. Souvent, les animaux doivent ingérer plusieurs types d'aliments pour satisfaire leurs besoins nutritionnels multidimensionnels et peuvent souffrir de conséquences néfastes en ne consommant pas les nutriments nécessaires en quantités et ratios spécifiques. Comprendre quels sont les considérations qui influencent les choix alimentaires est donc une question très importante mais extrêmement difficile à étudier. Les auteurs ont relevé ce défi en se concentrant sur le régime alimentaire simple mais mystérieux des isopodes du désert - une espèce intéressante de cloporte qui mange des feuilles sèches et de grandes quantités de croûte biologique du sol (la couche supérieure des sols désertiques qui abritent de nombreux micro-organismes).

Les frères et sœurs isopodes commencent la journée en nettoyant le terrier avant de partir à la recherche de nourriture. Crédit : Moshe Zaguri

Les chercheurs ont nourri les isopodes avec des aliments naturels et artificiels et ont constaté que lorsqu'ils avaient le choix, les isopodes pouvaient réguler étroitement leur consommation alimentaire pour répondre à un ratio très spécifique de protéines, de sucres et de calcium. Les isopodes reçoivent la plupart de leurs protéines et sucres des feuilles sèches et mangent de la croûte de sol pour répondre à leurs besoins en calcium très élevés. L'exosquelette des isopodes est constitué de carbonates de calcium qu'ils doivent consommer en grandes quantités pour grandir.

Cependant, lorsque les isopodes pouvaient compléter la litière de feuilles avec des sources artificielles de calcium, ils répondaient avec succès à leurs besoins exacts en calcium, mais souffraient d'une croissance réduite. Les auteurs ont utilisé des rayonnements gamma pour tuer les micro-organismes de la croûte du sol tout en maintenant sa valeur nutritionnelle et ont mesuré l'efficacité d'assimilation des aliments et le taux de croissance des isopodes par rapport à ceux qui mangeaient la croûte non traitée. Les auteurs ont découvert que les isopodes mangent la croûte pour incorporer des micro-organismes vivants dans leur système digestif. Ces microbes aident à améliorer la digestion des débris végétaux fibreux. Les auteurs ont conclu que les isopodes mangent des aliments qui leur permettent de répondre à leurs besoins nutritionnels en fournissant les nutriments mais également en les aidant à digérer. Ces découvertes révolutionnaires pourraient éclairer la manière dont les différents animaux et les humains choisissent leur alimentation en tenant compte à la fois des nutriments des aliments et de l'existence d'agents d'assistance à la digestion. Les humains ne mangent pas de croûte de sol mais pourraient réfléchir aux enseignements généraux de cette étude intéressante lors de leur prochaine visite au supermarché local.

Les animaux optimisent leur forme physique en assimilant des quantités et des ratios spécifiques de macronutriments et de nutriments minéraux. Pour comprendre ce phénomène, l'équipe a mené de vastes expériences sur le terrain et en laboratoire en se concentrant sur les préférences alimentaires des isopodes du désert. Contrairement aux attentes, les isopodes sauvages ont montré une préférence pour la croûte biologique du sol (BSC) pauvre en macronutriments par rapport à la litière végétale, en consommant trois fois plus de la première.

La recherche a révélé que les isopodes du désert régulent rigoureusement leur apport en macronutriments et en calcium, l'apport en phosphore restant inchangé. De plus, l'équipe a observé que malgré une ingestion de calcium équivalente, les isopodes se portaient mieux en consommant de la BSC par rapport aux aliments artificiels. Notamment, les isopodes qui consommaient de la BSC stérilisée aux rayonnements gamma présentaient une consommation accrue mais des taux de croissance plus lents par rapport à ceux qui consommaient de la BSC vivante, suggérant le rôle crucial des micro-organismes ingérés dans la digestion des débris végétaux.

Dr. Moshe Zaguri, chercheur principal de l'étude, a commenté : « Nos résultats soulignent la complexité de la prise de décision alimentaire chez les isopodes du désert et mettent en évidence l'importance de prendre en compte des facteurs multiples pour comprendre les interactions trophiques. »

Comprendre les considérations nutritionnelles et fonctionnelles complexes qui motivent les choix alimentaires des isopodes du désert est crucial pour faire avancer nos connaissances sur la dynamique écologique. Cette recherche éclaire sur la façon dont ces animaux optimisent leur forme physique en régulant leur apport en nutriments et en préférant des sources alimentaires spécifiques. En mettant en lumière le rôle des microorganismes ingérés dans la digestion et la croissance, l'étude souligne l'interconnexion des organismes et de leur environnement. De plus, elle met en évidence les implications plus larges pour la gestion des écosystèmes et les efforts de conservation, soulignant la nécessité d'approches interdisciplinaires dans la recherche écologique pour aborder les facteurs multiples influençant les interactions trophiques et le fonctionnement de l'écosystème.