Nowe badania odszyfrowują złożoną dietę pustynnych równonogów

Ostatnie badania oświetlają złożone strategie żywieniowe pustynnych skorupiaków lądowych, pokazując, jak równoważą spożycie składników odżywczych i polegają na środowiskowych mikroorganizmach do optymalizacji trawienia i wzrostu. Kredyt: Moshe Zaguri

Nowe spojrzenie na nawyki żywieniowe pustynnych skorupiaków lądowych odsłania wieloaspektowe elementy, które kierują ich wyborem pokarmu. Badanie ujawnia, że te stworzenia starannie równoważą swoje spożycie składników odżywczych, faworyzując biologiczne skorupy glebowe nad resztkami roślin, co oświetla złożoną sieć interakcji pokarmowych. Analiza konkretnych wzorców spożywania pustynnych skorupiaków lądowych wzbogaca nasze zrozumienie delikatnych relacji między organizmami a ich siedliskami, dostarczając cennych implikacji dla zarządzania ekosystemem i działań ochronnych.

Nowe badanie opublikowane w Ecology Letters oświetla złożone dynamiczne odżywcze i funkcjonalne, wpływające na wybory dietetyczne pustynnych skorupiaków lądowych (Hemilepistus reaumuri). Badania, prowadzone przez prof. Dror Hawlena z Instytutu Nauk o Życiu Uniwersytetu Hebrajskiego i przeprowadzone przez Dr. Moshe Zaguri (dawniej doktorant Uniwersytetu Hebrajskiego, obecnie w Instytucie Volkani) we współpracy z prof. Davidem Raubenheimerem z Uniwersytetu w Sydney, ujawniają złożone czynniki kształtujące wybór pokarmu wśród tych fascynujących stworzeń.

Pokarmy to złożone mieszanki związków chemicznych dostarczane w różnych poziomach trawienia, które ludzie i zwierzęta spożywają dla wsparcia odżywienia. Często zwierzęta muszą spożywać kilka rodzajów pokarmu, aby zaspokoić swoje wielowymiarowe potrzeby odżywcze i mogą cierpieć na skutki zdrowotne, nie spożywając potrzebnych składników w określonych ilościach i proporcjach. Zrozumienie, jakie czynniki wpływają na wybory dietetyczne, jest więc bardzo ważnym, ale niezwykle trudnym pytaniem do zbadania. Autorzy zmierzyli się z tym wyzwaniem, skupiając się na prostej, ale tajemniczej diecie pustynnych skorupiaków lądowych - interesującej gatunku kuli hungańskiej, która żywi się suchymi liśćmi i dużymi ilościami odżywczego, ale ubogiego w składniki mineralne, biologicznego skorupy glebowego (górna warstwa gleby pustynnej, która jest domem dla wielu mikroorganizmów).

Boćków zaczyna dzień od sprzątania nory przed żerowaniem. Kredyt: Moshe Zaguri

Badacze karmili skorupiaki naturalnymi i sztucznymi pokarmami i odkryli, że wybierając, skorupiaki potrafią ściśle regulować swoje spożycie pokarmu, aby spełnić bardzo konkretny stosunek białek, cukrów i wapnia. Skorupiaki otrzymują większość swoich białek i cukrów z suchych liści i spożywają skorupę glebową, aby zaspokoić swoje bardzo wysokie potrzeby wapniem. Egzoszkielet skorupiaków jest zbudowany z węglanów wapnia, które muszą spożywać w dużych ilościach, aby rosnąć.

Jednak gdy skorupiaki mogły uzupełnić liści suchych źródełami sztucznego wapnia, z powodzeniem spełniały swoje dokładne potrzeby wapniowe, ale miały obniżony wzrost. Autorzy użyli promieniowania gamma do zniszczenia mikroorganizmów skorupy glebowej, zachowując jej wartość odżywczą i zmierzyli efektywność przyswajania pokarmu i tempo wzrostu skorupiaków w porównaniu z tymi, które jadły nieleczoną skorupę. Autorzy stwierdzili, że skorupiaki jedzą skorupę, aby włączyć żywe mikroorganizmy do swojego układu trawiennego. Te mikroby pomagają poprawić trawienie włóknistych resztek roślinnych. Autorzy doszli do wniosku, że skorupiaki jedzą pokarmy, które pozwalają im zaspokoić ich potrzeby odżywcze, dostarczając składników odżywczych, ale także pomagając im w trawieniu. Te rewolucyjne odkrycia mogą rzucić nowe światło na to, w jaki sposób różne zwierzęta i ludzie wybierają swoją dietę, biorąc pod uwagę zarówno składniki odżywcze pokarmów, jak i obecność pomocnych czynników trawiennych. Ludzie nie jedzą skorupy glebowej, ale mogą rozważyć ogólne wnioski z tego interesującego badania podczas następnej wizyty w lokalnym sklepie spożywczym.

Zwierzęta optymalizują swoją sprawność fizyczną assimilując określone ilości i proporcje makroelementów i składników mineralnych. Aby zrozumieć ten fenomen, zespół przeprowadził obszerne doświadczenia w terenie i laboratorium, skupiając się na preferencjach żywieniowych pustynnych skorupiaków lądowych. W przeciwieństwie do oczekiwań, dzikie skorupiaki wykazywały preferencję dla ubogiego w makroelementy biologicznego skorupy glebowego (BSC) w przeciwieństwie do resztek roślin, spożywając trzy razy więcej z pierwszego.

Badania ujawniły, że pustynne skorupiaki rigorystycznie regulują spożycie makroelementów i wapnia, przy czym spożycie fosforu pozostaje niezmienione. Ponadto zespół zaobserwował, że pomimo równoważnego spożycia wapnia, skorupiaki prosperowały lepiej spożywając BSC w porównaniu do sztucznych pokarmów. Co ważne, skorupiaki spożywające BSC wysterylizowane promieniowaniem gamma wykazywały zwiększone spożycie, ale wolniejsze tempo wzrostu w porównaniu z tymi, które spożywały żywy BSC, sugerując istotną rolę spożywanych mikroorganizmów w ułatwianiu trawienia resztek roślinnych.

Dr. Moshe Zaguri, główny badacz przeprowadzonego badania, skomentował: „Nasze wyniki podkreślają złożoność podejmowania decyzji żywieniowych przez pustynne sowonogi i zaznaczają znaczenie uwzględnienia wieloaspektowych czynników w zrozumieniu interakcji troficznych.” Zrozumienie złożonych wymagań żywieniowych i funkcjonalnych, które kierują wyborami dietetycznymi pustynnych sowonogów, jest kluczowe dla poszerzenia naszej wiedzy na temat dynamiki ekologicznej. Ta badania rzuca światło na to, jak te zwierzęta optymalizują swoją sprawność poprzez regulację spożycia składników odżywczych i preferowanie konkretnych źródeł pokarmu. Poprzez odkrywanie roli spożywanych mikroorganizmów w ułatwianiu trawienia i wzrostu, badanie podkreśla powiązania między organizmami a ich środowiskiem. Ponadto, podkreśla ono szersze implikacje dla zarządzania ekosystemem i wysiłków w zakresie ochrony, podkreślając potrzebę interdyscyplinarnego podejścia w badaniach ekologicznych w celu rozwiązania złożonych czynników wpływających na interakcje troficzne i funkcjonowanie ekosystemu.