Мясные мухи могут стать неинвазивным инструментом мониторинга окружающей среды
Новое исследование предлагает использовать стабильные изотопы в тканях мясных мух (падальных мух) как неинвазивный метод отслеживания изменений в экосистеме через диету животных. Работа под руководством исследователей из IUPUI Кристин Пикар, Уильяма Гилхули III и Чарити Оуингс опубликована 14 апреля в PLOS ONE.
Мухи как глобальные индикаторы
Мясные мухи обитают на всех континентах, кроме Антарктиды. Это делает их эффективными «часовыми», отражающими реакцию животных на изменения климата практически в любой точке мира.
Суть метода: стабильные изотопы
Стабильные изотопы углерода, азота, водорода и кислорода из пищи становятся частью организма потребителя. Анализируя изотопный состав мух, можно определить, чем они питались на стадии личинок.
- Изотопы азота указывают на тип диеты: высокие значения характерны для хищников, низкие — для травоядных.
- Изотопы углерода показывают источник сахаров в диете. Например, сигнал от кукурузы, характерный для американской диеты (корм для скота, кукурузный сироп), отличается от сигнала деревьев и диких растений.
Сбор и анализ
Мух собирали в Индианаполисе, Йеллоустонском национальном парке и в Грейт-Смоки-Маунтинс, используя в качестве приманки гниющее мясо. Собранные образцы анализировали с помощью масс-спектрометрии стабильных изотопов.
Ключевые выводы
- В Индианаполисе личинки мух питались в основном падалью хищников. Учёные предполагают, что это связано с большим количеством животных, сбитых автомобилями, чьи туши реже поедаются падальщиками и остаются доступными для мух.
- В национальных парках личинки также питались падалью хищников, а не более многочисленных травоядных. Вероятно, крупные туши травоядных быстро потребляются падальщиками, становясь недоступными для мух.
- Влияние человека было обнаружено по изотопам углерода. Сигнал кукурузы был ожидаем в Индианаполисе, но также зафиксирован в Грейт-Смоки-Маунтинс. Это объясняется доступностью человеческой пищи для оппортунистических падальщиков в самом посещаемом парке страны.
Значение исследования
Метод позволяет отслеживать здоровье и динамику популяций животных, не находя самих животных или их трупы. Резкий сдвиг в диете мух (например, массовая гибель травоядных) может служить системой раннего предупреждения о проблемах в экосистеме, включая болезни или изменения численности видов. Относительная простота сбора мух делает этот метод перспективным для быстрого развёртывания мониторинга в экологически чувствительных регионах.