Buožgalviams tai, kas yra jų žarnyne, gali būti raktas į klimato kaitą

Buožgalviams tai, kas yra jų žarnyne, gali būti raktas į klimato kaitą

Šylančiame pasaulyje gyvūnai gali gyventi arba mirti pagal tai, kas yra jų žarnyne. Tai yra viena iš naujo Pitto biologų tyrimo išvadų, rodančių, kad buožgalviai be mikrobų gali prasčiau atlaikyti karštą temperatūrą. Rezultatai gali reikšti vieną ar du smūgius varliagyviams ir kitiems jautriems gyvūnams.

„Kadangi temperatūra šyla, jei gyvūnai patiria sutrikimus savo mikrobų bendruomenėse – kaip žinome, tai gali nutikti dėl žmogaus sukelto streso – tai gali lemti, kad jie taip pat neišgyvens“, – sakė pagrindinė autorė Samantha Fontaine, mokslo daktarė. Kenneth P. Dietrich menų ir mokslų mokykla.

Varliagyviai yra ypač jautrūs savo aplinkai, todėl yra pagrindo manyti, kad jie taip pat gali būti pažeidžiami klimato kaitos. Vos kelių laipsnių poslinkis gali turėti didelį skirtumą tokiems gyvūnams kaip varlės ir rupūžės, kurie, skirtingai nei žinduoliai, negali reguliuoti savo vidinės temperatūros.

Fontaine’as įtarė, kad mikroskopiniai organizmai, vadinami mikrobais, kurie vis dažniau pripažįstami kaip svarbūs sveikatai, gali padėti varliagyviams susidoroti su karščiu ir šalčiu. Taigi ji augino buožgalvius vandenyje, kurio temperatūra svyravo nuo 57 iki 82 laipsnių pagal Farenheitą, ir padalijo juos į dvi grupes, auginamas skirtingos rūšies vandenyje: pusę – tvenkinio vandenyje, kuriame gausu mikrobų, o pusę – tvenkinio vandenyje, apdorotame šiluma ir slėgiu, kad sunaikintų daugumą mikrobų. Dėl pastarųjų buožgalvių žarnyne gyveno mažiau rūšių mikrobų.

Grupė nustatė, kad trumpuoju laikotarpiu buožgalviai, užauginti be mikrobų, galėjo toleruoti maždaug puse laipsnio pagal Farenheitą žemesnę temperatūrą nei augantys tvenkinio vandenyje. Ilgesnį laiką veikiant aukštesnėje temperatūroje, buožgalviai su išsekusiomis mikrobiomomis miršta penkis kartus dažniau.

Komanda, įskaitant asistentą Keviną Kohlą iš Pitto Biologijos mokslų katedros ir Patricką Mineo Elmhurst universitete, vakar paskelbė savo tyrimą žurnale Nature Ecology and Evolution.

„Mums tikrai reikia daugiau natūralių eksperimentų, kad pamatytume, kaip tai iš tikrųjų vyktų laukinėje gamtoje“, – sakė Fontaine. „Tačiau tai pirmasis tyrimas, parodantis, kad yra ryšys tarp šilumos tolerancijos ir mikrobiomo“ gyvūnuose, pavyzdžiui, varliagyviuose.

[Here’s how frogs are teaching Pitt researchers how nature can rebound.]

Kaip bebūtų keista, buožgalviai su išsekusiomis mikrobiomomis taip pat išaugo daug didesni nei jų kolonizuoti kolegos – vidutiniškai maždaug perpus didesni, tačiau temperatūros poveikis išliko, kai komanda kontroliavo buožgalvio dydį.

Komanda taip pat ištyrė, kodėl mikrobai gali turėti įtakos šilumos tolerancijai. Fontaine pradėjo nuo bruožų, padedančių buožgalviams atlaikyti šilumą, sąrašo, o vėliau juos sumažino iki kelių, kuriuos, jos manymu, gali paveikti mikrobai. Grupė nustatė, kad sterilizuotame vandenyje auginamų buožgalvių metabolizmas pasikeitė ir baltymai, padedantys maistą paversti energija, aktyvesni. Esant aukštai temperatūrai, jie dar blogiau plaukė.

Jei nesitikėtumėte, kad maži organizmai žarnyne gali būti susiję su visais šiais pokyčiais, nesate vieni.

„Aš nuolat stebiuosi, kur jie daro įtaką“, – sakė Kohlis. “Dešimtmečius atliekame tyrimus, negalvodami apie mikrobiomą taip gerai, kaip turėtume. Daugelis tų efektų buvo mums tiesiai po nosimi, tik mes jų dar neieškojome.

Šis atradimas kelia nerimą dėl to, kad tarša ir žemės paskirties pokyčiai gali pakenkti gamtoje gyvenančių mikrobų bendruomenėms, o pati klimato kaita taip pat gali pakenkti joms. „Kai auginome buožgalvius šiltoje temperatūroje, jie prarado didelę savo mikrobiomo įvairovę, nepaisant vandens valymo“, – sakė Fontaine.

Kitaip tariant, kadangi dėl klimato varliagyviai patiria naują stresą, jie taip pat gali mažiau išgyventi.

Tyrimai rodo, kaip svarbu mažinti poveikį mikrobų bendruomenėms laukinėje gamtoje, bet taip pat nurodomas potencialus būdas, kuriuo gamtosaugininkai galėtų suteikti buferį, ypač rūšims, kurias jie tikisi vėl įvesti į lauką iš nelaisvės.

„Probiotikų idėja šioje srityje yra tikrai didelė: ar yra tikrai svarbių mikrobų, kuriais galėtume papildyti gyvūnus? Ji pasakė. “Jei taip, gali būti, kad tai gali padėti jiems tvirtiau atlaikyti temperatūros pokyčius.”

Patrikas Monahanas

Leave a Comment

Your email address will not be published.