ДНК-метабарокдинг раскрывает избирательный подход древесных крыс к питанию токсичными растениями

от

Большинство растений защищено химическими веществами, чтобы отпугнуть поедающих их животных. Для травоядных поиск достаточного количества пищи при минимизации воздействия токсинов является постоянной проблемой, влияющей на их выбор при поиске пропитания.

Понимание того, как эти животные решают эту задачу, имеет фундаментальное значение для понимания потребностей выживания этих существ и того, как виды реагируют на меняющиеся условия, — говорит эколог Университета штата Юта Сара Вайнштейн.

Древесные крысы (род Neotoma) представляют неожиданную модель для изучения рационов животных, — утверждает она. Эти травоядные грызуны, обитающие в Северной Америке, потребляют широкий спектр растений.

«Древесные крысы примечательны своей способностью есть по-настоящему ужасные, токсичные растения», — говорит Вайнштейн, доцент кафедры биологии и экологического центра Университета штата Юта. «Если нет других вариантов, древесные крысы могут потреблять такие растения, как креозотовый куст, мескитовое дерево и можжевельник, которые полны неприятных соединений, таких как алкалоиды и терпены».

Вайнштейн вместе с учёными из Университета Юты Дениз Диринг и Диланом Клюре, адъюнкт-профессором факультета Университета штата Юта Марком Мэйсом из Лаборатории пространственной информатики — Natural Assets в Плезантоне, Калифорния, и партнёрами по исследованиям из лабораторий ARUP в Солт-Лейк-Сити, Государственного университета Сан-Франциско и Музея естественных наук Северной Каролины, сообщает о результатах почти восьмилетнего крупномасштабного исследования популяций древесных крыс по всей Северной Америке в «Proceedings of the National Academy of Sciences».

«Древесные крысы — это феноменальный модельный организм для понимания того, как дикие животные делают выбор о том, что есть, — говорит Вайнштейн. — Они живут в ландшафте с разнообразными вариантами пищи, некоторые из которых лучше других, и мы можем использовать эту естественную вариативность, чтобы понять, как они решают, что потреблять».

В отличие от крыс, обычно обитающих в городских и пригородных районах, древесные крысы избегают людей. «Древесные крысы — очень дальние родственники более известных всеядных крыс из Нью-Йорка, — говорит она. — Вы вряд ли увидите древесных крыс, если не находитесь в относительно неосвоенных местах обитания».

Тем не менее, робкие древесные крысы обитают по всей территории Соединённых Штатов, и их многочисленность делает их отличными объектами для изучения, — говорит Вайнштейн. «Они повсюду, причём в одной и той же местности часто присутствуют несколько видов, что даёт нам множество примеров для изучения того, что определяет широту рациона на индивидуальном, популяционном и видовом уровне», — говорит она.

Наблюдение за тем, как древесные крысы выбирают пищу на индивидуальном уровне, а также на уровне популяции, по словам Вайнштейн, показывает, как животные балансируют между поиском достаточного количества пищи и риском отравления.

Небольшой размер животных также облегчает их изучение. «По сравнению с крупными травоядными животными, такими как олени, лоси или слоны, древесных крыс гораздо легче поймать и с ними проще обращаться, — говорит она. — Они также охотно предоставляют нам материал для анализа рациона, потому что они склонны испражняться в ловушках».

Эти экскременты — настоящая сокровищница информации. «Каждый образец сочетает в себе примерно день выбора пищи, — говорит Вайнштейн. — Мы можем получить моментальный снимок всего, что животное съело».

Достижения в области ДНК-метабарокдинга, благодаря секвенированию нового поколения за последнее десятилетие, произвели революцию в нашей способности анализировать рационы животных, — говорит она. «Это очень мощный и доступный метод для характеристики невидимого».

Эта информация имеет решающее значение для понимания устойчивости видов, однако, по словам Вайнштейн, широта диетической ниши у млекопитающих-травоядных остаётся плохо изученной. Результаты исследований на уровне видов, популяций и отдельных особей показывают, что затраты на специализацию и обобщение определяют широту рациона.

«Давно существует мнение, что если вы очень разборчивы в еде — вы едите только одно — то, если вы потеряете доступ к этому растению — скажем, оно исчезнет из-за изменения экосистемы или инвазивный вид вытеснит его — у вас будут проблемы», — говорит она. «Если вы универсал и можете быстро переключиться на альтернативный источник пищи, ваши шансы на выживание возрастут».

Большинство популяций древесных крыс являются универсалами, но на индивидуальном уровне рацион этих универсалов может быть не таким широким, как мы предполагали ранее, — говорит Вайнштейн. «Мы склонны думать о универсалах как о мастерах на все руки, но, похоже, большинство универсалов более точно можно описать как мастеров на все руки, но мастеров в чём-то одном».

По её словам, особи, по-видимому, выбирают постоянное подмножество растений, что, вероятно, помогает им управлять затратами и рисками, связанными с употреблением потенциально ядовитой пищи. «В конечном счёте, эти ограничения в рационах животных имеют важное значение для нашего понимания пищевых сетей, взаимодействия видов и того, какие популяции с большей вероятностью сохранятся в меняющихся экосистемах», — говорит Вайнштейн.

Предоставлено:
Университет штата Юта

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте