新研究破解了沙漠等足動物的複雜食性:它們也需要消化助劑
《生態快報》上發表的一項新研究闡明了影響沙漠等足動物(Hemilepistus reaumuri)飲食選擇的複雜營養和功能動態。這項研究由希伯來大學生命科學研究所的Dror Hawlena 教授領導,由Moshe Zaguri 博士(曾是希伯來大學的博士生,現任職於Volcani 研究所)與雪梨大學的David Raubenheimer 教授合作進行,揭示了影響這些迷人生物食物選擇的複雜因素。
食物是具有不同消化水平的複雜化學化合物混合物,人類和動物透過攝取食物來獲得營養支持。通常,動物需要攝取幾種食物才能滿足其多維營養需求,如果不以特定數量和比例攝取所需的營養物質,可能會遭受健康後果。因此,了解哪些因素會影響飲食選擇是一個非常重要但極具挑戰性的研究問題。作者透過關注沙漠等足類動物簡單而神秘的飲食來應對這項挑戰。沙漠等足類動物是一種有趣的鼠婦,以乾樹葉和大量營養不良的生物土壤結皮(沙漠土壤的上層巢穴,其中藏有許多微生物)為食。
等足類動物在覓食前會先清理洞穴,以開始新的一天。圖片來源:Moshe Zaguri
研究人員用天然和人工食物餵食等足類動物,發現當允許選擇時,等足類動物可以嚴格調節其食物消耗,以滿足非常特定的蛋白質、糖和鈣的比例。等足類動物從乾樹葉中獲取大部分蛋白質和糖,並吃土壤結皮來滿足其非常高的鈣需求。等足類動物的外骨骼由碳酸鈣組成,它們必須大量消耗碳酸鈣才能生長。
然而,研究人員觀察到等足類動物成功地滿足了它們的確切鈣需求時,生長速度卻有所下降。為此,作者使用伽馬射線殺死土壤結皮中的微生物,同時保持其營養價值,並測量了等足動物的食物吸收效率和生長率,並與食用未經處理的結皮的等足動物進行了比較,結果發現等足動物吃結皮是為了將活微生物納入其消化系統。這些微生物有助於改善纖維植物垃圾的消化。作者得出結論,等足動物吃的食物不僅能提供營養,還能幫助它們消化,從而滿足它們的營養需求。這些革命性的發現可能為不同動物和人類如何選擇飲食提供新的見解,既要考慮食物的營養成分,又要考慮消化助劑的存在。人類不吃土壤結皮,但可能會在下次去當地菜場時思考這項有趣研究的一般見解。
動物透過吸收特定數量和比例的常量營養素和礦物質營養素來優化其健康狀況。為了理解這一現象,研究團隊進行了廣泛的實地和實驗室實驗,重點研究了沙漠等足動物的飲食偏好。與預期相反,野生等足動物對缺乏大量營養的生物土壤結皮(BSC) 的偏好超過了植物廢棄物,前者的攝取量是後者的三倍。
研究表明,沙漠等足動物嚴格控制其大量營養素和鈣的攝取量,而磷的攝取量不受影響。此外,研究團隊觀察到,儘管鈣攝取量相同,但與人工食品相比,等足動物在食用BSC 時生長得更好。值得注意的是,與食用活BSC 的等足動物相比,食用伽馬射線滅菌BSC 的等足動物表現出消耗量增加但生長速度較慢,這表明攝入的微生物在促進垃圾消化方面起著至關重要的作用。
該研究的首席研究員Moshe Zaguri 博士評論說:“我們的研究結果強調了沙漠等足動物飲食決策的複雜性,並強調了在理解營養相互作用時考慮多方面因素的重要性。”
了解驅動沙漠等足動物飲食選擇的複雜營養和功能考量對於提高我們對生態動態的認識至關重要。這項研究揭示了這些動物如何透過調節營養攝取和偏好特定食物來源來優化其健康狀況。透過揭示攝入的微生物在促進消化和生長方面的作用,該研究強調了生物體與其環境的相互聯繫。此外,它還強調了對生態系統管理和保護工作的更廣泛影響,並強調生態研究需要跨學科方法來應對影響營養相互作用和生態系統功能的多方面因素。
編譯自/ ScitechDaily