ДНК-метабаркодинг раскрывает избирательный подход лесных хомяков к поеданию ядовитых растений
Питаться растениями непросто. Большинство растений сильно защищены химическими веществами, отпугивающими травоядных. Для этих животных постоянной проблемой, формирующей их выбор пищи, является получение достаточного количества еды при минимизации воздействия токсинов.
Лесные хомяки (род Neotoma) стали неожиданной моделью для изучения рациона животных. Эти травоядные грызуны, обитающие в Северной Америке, потребляют широкий спектр растений.
"Лесные хомяки замечательны своей способностью есть действительно ужасные, токсичные растения, — говорит эколог Сара Вайнштейн из Университета штата Юта. — Если нет других вариантов, они могут потреблять растения, такие как креозотовый куст, мескит и можжевельник, которые полны неприятных соединений, таких как алкалоиды и терпены".
Вайнштейн и её коллеги сообщают о результатах почти восьмилетнего масштабного исследования популяций лесных хомяков по всей Северной Америке в Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Лесные хомяки — феноменальная модель для понимания того, как дикие животные делают выбор, что есть, — говорит Вайнштейн. — Они живут в ландшафте с разнообразными вариантами пищи, некоторые лучше других, и мы можем использовать это естественное разнообразие, чтобы понять, как они решают, что потреблять".
В отличие от крыс в городских районах, лесные хомяки избегают людей. Они живут по всей территории США, и их большое количество делает их отличными объектами для изучения.
Наблюдение за тем, как лесные хомяки выбирают пищу на индивидуальном и популяционном уровне, показывает, как животные балансируют между задачей найти достаточно еды и не отравиться.
Их небольшой размер также делает их удобными объектами для исследований. Кроме того, они легко предоставляют материал для анализа рациона, так как склонны оставлять помёт в ловушках.
Эти экскременты — кладезь информации. "Каждый образец объединяет в себе примерно дневной выбор пищи, — говорит Вайнштейн. — Мы можем получить снимок всего, что съело животное".
Развитие ДНК-метабаркодинга, облегчённого секвенированием нового поколения за последнее десятилетие, революционизировало нашу способность анализировать рацион животных. "Это очень мощный и доступный метод для характеристики невидимого".
Результаты исследований на уровне вида, популяции и отдельных особей предполагают, что как специализация, так и генерализация имеют свои "затраты", которые определяют широту рациона.
"Давно существует представление, что если ты очень специфичен в том, что ешь — ешь только одно растение — то, если ты потеряешь доступ к нему, у тебя будут проблемы, — говорит Вайнштейн. — Если ты генералист и можешь быстро переключиться на альтернативный источник пищи, твои шансы на выживание повышаются".
Большинство популяций лесных хомяков — генералисты, но на индивидуальном уровне их рацион может быть не таким широким, как предполагалось ранее.
"Мы склонны думать о генералистах как о "мастерах на все руки, но не специалистах ни в одном". Однако похоже, что большинство генералистов точнее описать как "мастеров на все руки, но специалистов в некоторых", — отмечает учёный.
Особи, по-видимому, выбирают постоянное подмножество растений, что, вероятно, помогает им управлять затратами и рисками потребления потенциально ядовитой пищи.
"В конечном счёте, эти ограничения в рационе животных имеют важные последствия для нашего понимания пищевых сетей, взаимодействия видов и того, какие популяции с большей вероятностью сохранятся в меняющихся экосистемах", — заключает Вайнштейн.