Nuova ricerca decifra la complessa dieta degli isopodi del deserto

Recenti ricerche illuminano le complesse strategie alimentari degli isopodi del deserto, mostrando come bilancino l'assunzione di nutrienti e si affidano ai microorganismi ambientali per ottimizzare la digestione e la crescita. Credito: Moshe Zaguri

Nuove intuizioni sulle abitudini alimentari degli isopodi del deserto svelano gli elementi sfaccettati che guidano la selezione del cibo. Lo studio rivela che questi animali bilanciano attentamente l'assunzione di nutrienti, favorendo le croste biologiche del suolo rispetto ai residui vegetali, che illuminano la complessa rete di interazioni trofiche. Esaminando i particolari schemi alimentari degli isopodi del deserto, questa ricerca migliora la nostra comprensione delle delicate relazioni tra gli organismi e i loro habitat, fornendo implicazioni preziose per la gestione degli ecosistemi e gli sforzi di conservazione.

Uno studio pubblicato in Ecology Letters illumina le intricate dinamiche nutrizionali e funzionali che influenzano le scelte alimentari degli isopodi del deserto (Hemilepistus reaumuri). La ricerca, guidata dal Prof. Dror Hawlena dell'Istituto di Scienze della Vita dell'Università Ebraica e condotta dal Dr. Moshe Zaguri (ex studente di dottorato presso l'Università Ebraica, ora presso il Volcani Institute) in collaborazione con il Prof. David Raubenheimer dell'Università di Sydney, rivela i fattori complessi che plasmano la selezione del cibo tra questi affascinanti animali.

Il cibo è una miscela complessa di composti chimici forniti a diversi livelli di digeribilità che gli esseri umani e gli animali ingeriscono per il sostegno nutrizionale. Spesso, gli animali devono ingerire diversi tipi di cibo per soddisfare le loro esigenze nutrizionali multidimensionali e possono subire conseguenze sulla salute se non assumono i nutrienti necessari in quantità e proporzioni specifiche. Comprendere quali considerazioni influenzino le scelte alimentari è, quindi, una questione molto importante ma estremamente complessa da studiare. Gli autori hanno affrontato questa sfida concentrando la loro attenzione sulla dieta semplice ma misteriosa degli isopodi del deserto - una specie interessante di pillola che mangia foglie secche e grandi quantità di crosta biologica del suolo povera di nutrienti (lo strato superiore dei suoli del deserto che ospita molti microorganismi).

I fratelli isopodi iniziano la giornata pulendo la tana prima di foraggiare. Credito: Moshe Zaguri

I ricercatori hanno alimentato gli isopodi con cibi naturali e artificiali e hanno scoperto che, permettendo una scelta, gli isopodi possono regolare strettamente il loro consumo alimentare per soddisfare una ratio molto specifica di proteine, zuccheri e calcio. Gli isopodi ricevono la maggior parte delle loro proteine e zuccheri dalle foglie secche e mangiano la crosta del suolo per soddisfare le loro esigenze molto elevate di calcio. L'esoscheletro degli isopodi è composto da carbonati di calcio che devono consumare in grandi quantità per crescere.

Tuttavia, quando gli isopodi potevano integrare le foglie con fonti artificiali di calcio, sono riusciti a soddisfare esattamente le loro esigenze di calcio, ma hanno sofferto di una ridotta crescita. Gli autori hanno utilizzato i raggi gamma per uccidere i microorganismi della crosta del suolo mantenendone il valore nutrizionale e hanno misurato l'efficienza di assimilazione del cibo degli isopodi e il tasso di crescita in confronto agli isopodi che mangiavano la crosta non trattata. Gli autori hanno scoperto che gli isopodi mangiano la crosta per incorporare i microorganismi vivi nel loro sistema digestivo. Questi microrganismi aiutano a migliorare la digestione del residuo vegetale fibroso. Gli autori hanno concluso che gli isopodi mangiano cibi che consentono loro di soddisfare le proprie esigenze nutrizionali fornendo i nutrienti ma anche aiutandoli nella digestione. Queste scoperte rivoluzionarie potrebbero far luce su come diversi animali e esseri umani scelgono la propria dieta considerando sia i nutrienti dei cibi che l'esistenza di agenti che facilitano la digestione. Gli esseri umani non mangiano crosta del suolo ma potrebbero riflettere sui generici insegnamenti di questo interessante studio durante la loro prossima visita al negozio di alimentari locale.

Gli animali ottimizzano la loro forma fisica assimilando quantità specifiche e rapporti di macronutrienti e nutrienti minerali. Per comprendere questo fenomeno, il team ha condotto ampi esperimenti sul campo e in laboratorio concentrandosi sulle preferenze alimentari degli isopodi del deserto. Contrariamente alle aspettative, gli isopodi selvatici hanno mostrato una preferenza per le croste biologiche del suolo (BSC) a basso contenuto di macronutrienti rispetto ai residui vegetali, consumandone tre volte di più.

La ricerca ha rivelato che gli isopodi del deserto regolano rigorosamente l'assunzione di macronutrienti e calcio, mentre l'assunzione di fosforo rimane invariata. Inoltre, il team ha osservato che nonostante un'assunzione di calcio equivalente, gli isopodi prosperavano meglio quando consumavano BSC rispetto a cibi artificiali. In particolare, gli isopodi che consumavano BSC sterilizzate con raggi gamma mostravano un aumento del consumo ma tassi di crescita più lenti rispetto a quelli che consumavano BSC viventi, suggerendo il ruolo cruciale dei microorganismi ingeriti nel facilitare la digestione del residuo.

Il dott. Moshe Zaguri, ricercatore capo dello studio, ha commentato: "I nostri risultati sottolineano la complessità delle decisioni dietetiche tra gli isopodi del deserto e mettono in evidenza l'importanza di considerare fattori multifattoriali per comprendere le interazioni trofiche."

Comprendere le complesse considerazioni nutrizionali e funzionali alla base delle scelte alimentari degli isopodi del deserto è cruciale per avanzare nella nostra conoscenza delle dinamiche ecologiche. Questa ricerca fa luce su come questi animali ottimizzano la propria forma fisica regolando l'assunzione di nutrienti e preferendo fonti alimentari specifiche. Scoprendo il ruolo dei microrganismi ingeriti nel facilitare la digestione e la crescita, lo studio sottolinea l'interconnettività degli organismi con il loro ambiente. Inoltre, sottolinea le più ampie implicazioni per la gestione degli ecosistemi e gli sforzi di conservazione, evidenziando la necessità di approcci interdisciplinari nella ricerca ecologica per affrontare i fattori multifaccettati che influenzano le interazioni trofiche e il funzionamento degli ecosistemi.