luiaards, motten en algen: een verrassend partnerschap werpt licht op een mysterie
luiaards zijn beroemd om hun uitzonderlijk trage motoriek en kleine gezichten die lijken te stralen met een bijna natuurlijke glimlach. Echter, minder algemeen bekend is de ongewone badkamer gewoonte van bepaalde luiaard soorten. Terwijl ze het grootste deel van hun tijd doorbrengen in de veiligheid van boom bladerdaken, brengen luiaards met drie tenen zichzelf regelmatig in levensgevaar door af te dalen naar de bosbodem om te poepen. Al jaren proberen wetenschappers erachter te komen wat dit merkwaardige en riskante gedrag drijft. Nu, zoals uiteengezet in een recent artikel gepubliceerd in Proceedings of the Royal Society, hoofdauteur Jonathan Pauli van de Universiteit van Wisconsin-Madison gelooft dat zijn team van onderzoekers heeft gevonden een belangrijke aanwijzing voor dit mysterie waarbij een ongewone en gunstige relatie tussen luiaards, motten en algen.
in de tropen van Midden-en Zuid-Amerika brengen boomluiaards hun leven door met eten en rusten in het bladerdak van het bos. Miljoenen jaren geleden scheidden luiaards zich in twee verschillende groepen: luiaards met twee tenen (Choloepus soorten) en luiaards met drie tenen (Bradypus soorten). Luiaards, zoals alle plantenetende zoogdieren, hebben zeer gespecialiseerde anatomische, fysiologische en gedragsaanpassingen ontwikkeld om de voedings-en energiebeperkingen van hun beperkte levensstijl te overwinnen. Hun kleine tot middelgrote lichamen moeten licht zijn om de boom bladerdak om hun gewicht te ondersteunen. Bovendien evolueerden zowel twee-en drie-toed luiaards foregut fermenterende magen; dit betekent dat ze hun sterk vezelige plantaardige voeding tweemaal moeten kauwen om het te verteren, eerst bij het eten van de plant en opnieuw nadat het voedsel in een gespecialiseerde maag is gefermenteerd. Maar afgezien van spijsverteringsgewoonten en trage mobiliteit leiden de luiaards met twee en drie tenen tot een heel andere boomstructuur.
een luiaard met twee tenen. Foto door: Jonathan Pauli.
“wat interessant is, is dat we twee luiaards hebben; we hebben twee-Toes en drie-Toes, “vertelde Pauli mongabay.com” ze zijn eigenlijk heel anders, gedragsmatig, ecologisch. Ze divergeerden ergens tussen 18-40 miljoen jaar geleden en op een evolutionaire tijdschaal, dat is zoiets als het verschil tussen een kalkoen en een kip. Het zou dus niet al te verrassend moeten zijn dat hun gedrag ecologie ook heel anders is.”
om te beginnen hebben de twee soorten luiaards verschillende activiteitsperioden. Tweevoets luiaards zijn voornamelijk nachtdieren, terwijl drievoets luiaards overdag actief zijn. Twee-toed luiaards vaak roost in en reizen over meerdere bomen binnen hun 0,5 vierkante mijl (1,4 vierkante kilometer) thuis bereik en kan leven in verschillende habitattypes. In tegenstelling, drie-toed luiaards vertonen strenger gedrag, ervoor kiezen om te roost in slechts een paar bomen van specifieke soorten, wat resulteert in veel kleinere bereiken gemiddeld een tiende van de grootte van die bewoond door hun twee-toed verwanten. Naast het bewonen van verschillende boomhabitats, vertonen de twee soorten ook zeer verschillend paringsgedrag.
“drie-toed luiaards zijn sterk polygaam, waar een mannetje zal paren met veel vrouwtjes en verwekken Nakomelingen,” Pauli zei. “Op onze studieplek was één oud mannetje verantwoordelijk voor 50 procent van de jonge exemplaren in onze populatie. Terwijl de luiaards met twee tenen eigenlijk meer promiscue zijn. Ze vertonen meer een open paringssysteem tussen mannetjes en vrouwtjes.”
een ander opmerkelijk verschil tussen de twee soorten is hun dieet en stofwisseling. Twee-toed luiaards hebben een zeer divers dieet dat bestaat uit dierlijk materiaal, fruit en bladeren, terwijl drie-toed luiaards veel pikanter eten en leven alleen op de bladeren van een paar geselecteerde boomsoorten. De drie-toed luiaards’ giftige, laag-voedzaam dieet van alleen boombladeren zorgt ervoor dat het een uitzonderlijk lage stofwisseling en de traagste bekende spijsvertering snelheid van een zoogdier. Het is dus geen wonder dat deze langzaam bewegende zoogdieren los perezos worden genoemd – de “lazies” in het Spaans; hun beperkte dieet en trage stofwisseling laat ze met zeer weinig energie om veel anders te doen dan rusten en Eten.
ondanks hun beperkte energieniveau maken drievoetige luiaards een wekelijkse en gevaarlijke reis naar de bosbodem om te poepen. Aan de basis van zijn hoofdboom graaft de drievoetige luiaard met zijn staart een gat in de grond, legt zijn mest af en bedekt vervolgens zijn latrine voordat hij weer in het bladerdak van de boom klimt. Dit eigenaardige gedrag is niet alleen energie-intensief voor het dier, met een geschatte acht procent van zijn dagelijkse energiebudget, maar ook dodelijk gevaarlijk. Luiaards zijn zeer kwetsbaar voor predatie op of in de buurt van de grond, waar meer dan de helft van alle luiaardsterfte optreedt. Waarom riskeren luiaards met drie tenen hun leven voor hun badkamergewoonten? Wetenschappers hebben lang geloofd dat er verborgen voordelen moeten zijn die dit merkwaardige gedrag drijven, zoals het bevruchten van een favoriete boom of het communiceren met andere luiaards. Pauli en zijn team geloven echter dat het antwoord kan liggen in de miniatuur ecosystemen die bloeien in de vacht van de luiaards.
een luiaard met drie tenen. Foto door: Jonathan Pauli.
de vacht van een luiaard fungeert als een persoonlijk, eetbaar tuinecosysteem dat een verzameling van diverse micro-organismen herbergt, waarvan er vele nergens anders te vinden zijn. Een prominent lid van dit mobiele ecosysteem is de pyralide mot (Cryptose soorten) waarvan de hele levenscyclus afhankelijk is van de luiaard. Wanneer een luiaard naar de bosbodem afdaalt om te poepen, zal een zwangere vrouwelijke mot haar gastheer verlaten en haar eitjes direct in de mest van de luiaard leggen. De larven ontwikkelen zich geheel in de mest, en als ze als volwassen larven tevoorschijn komen vliegen ze in het bladerdak om te zoeken naar paringsgronden in luiaardbont, waardoor de levenscyclus van de mot wordt voortgezet. Na te hebben geobserveerd hoe de motten profiteren van hun relatie met luiaards, vroegen de onderzoekers zich af of de luiaards iets krijgen van deze vereniging.Om deze vraag te beantwoorden, voerden Pauli en zijn team een experiment uit waarbij twee soorten luiaards in Costa Rica werden vergeleken: de driesnijdende luiaard (Bradypus variegatus), die op de grond poept, en de tweesnijdende luiaard (Choloepus hoffmanni), die uit het bladerdak en soms op de grond poept. Ze onderzochten monsters van luiaardbont, verzamelden motten met behulp van een” ongewervelde vacuüm ” en analyseerden de chemische samenstelling van algen die in de vacht leven. Ze vonden dat alle drie met elkaar verbonden zijn; als een individuele luiaard meer motten in zijn vacht heeft, zal hij ook meer algen en stikstof hebben. Drie-toed luiaards werden waargenomen om meer van alle drie componenten in hun vacht dan twee-toed luiaards, die niet wagen op de grond zo vaak.
in de verschillende stadia van hun levenscyclus kunnen pyralide motten voedselrijk afval van luiaardmest transporteren of misschien stikstof toevoegen aan luiaardbont ter vervanging van het ontleden. Daarnaast is Pauli van mening dat de kenmerken van individuele luiaardharen het teeltproces kunnen helpen.
” host verschillende organismen, maar er is een belangrijke gemeenschappelijkheid, ” Pauli zei. “hebben deze complexe micro biota die voorkomt in hun vacht. Het lijkt me deels dat deze haren groeven of scheuren hebben die het vermogen hebben om water vast te houden.ze creëren bijna een hydroponisch bosje voor algen en motten die het bevruchten, allemaal binnen de complexe interactie van micro-biota in de vacht.”
het kweken van algen in luiaardbont is erg belangrijk omdat de onderzoekers ontdekten dat algengroei een belangrijke bron van voedsel is voor luiaards. Om te controleren of de algen door luiaards verteerd kunnen worden, mengden de wetenschappers luiaardbont met bacteriën uit de maag van een koe, die vergelijkbare eigenschappen heeft als de maag van een luiaard, en vonden de algen licht verteerbaar. Door de chemische verbindingen van de algen te analyseren, vonden de onderzoekers dat het dezelfde hoeveelheid koolhydraten en eiwitten bevat als de boombladeren die luiaards normaal eten. Bovendien bevat het drie tot vijf keer meer vet, het verstrekken van broodnodige supplementen op de luiaard anders voedzaam-arme dieet. De groei van de groene algen wordt ook verondersteld om luiaards te helpen opgaan in hun lommerrijke habitat, waardoor ze extra camouflage bescherming tegen roofdieren.
echter, er ontbreken nog enkele stukjes in deze evolutionaire puzzel. Pauli en zijn team hebben nog niet berekend hoeveel energie luiaards ontvangen van algenverbruik en of dat voldoende extra “brandstof” levert om het energieverbruik van het reizen naar de grond een keer per week te dekken. Maar deze Drieweg-mutualistische relatie tussen luiaards, motten en algen kan helpen om beter te begrijpen hoe deze langzame, schijnbaar kwetsbare dieren zich hebben aangepast aan hun omgeving en miljoenen jaren hebben standgehouden.
“eeuwen geleden zei de vroege evolutionaire Franse bioloog Buffon iets met het effect, ‘luiaards zijn een kenmerk weg van uitsterven,'” Pauli zei. “Alleen omdat ze een unieke strategie hebben of omdat ze zo lethargisch en volgzaam lijken, betekent niet dat ze acuut zijn aangepast aan het systeem waarin ze zich bevinden. Misschien helpt dit verhaal, deze Mutualiteiten die we in hun vacht zien, om te onthullen hoe goed ze echt zijn aangepast aan het leven in hun natuurlijke ecosysteem.”
citaten:
minder dan 100 pygmee luiaards overleven
(05/24/2012) de drievoetige luiaard (Bradypus pygmaeus) is een van ‘ s werelds meest bedreigde zoogdieren, volgens een gedetailleerd onderzoek van de populatie, die minder dan 100 luiaards vond opknoping op hun eiland huis. Pas beschreven door onderzoekers in 2001, leeft de pygmee luiaard op een onbewoond eiland voor de kust van Panama. Maar menselijke invloeden, zoals ontbossing van de mangroven van het eiland, kunnen de soort tot uitsterven dwingen.
vergeten soort: de marooned pygmy drietandige luiaard
(03/16/2010) veel mensen beschouwen tropische eilanden als mini-paradijzen: heiligdommen afgesneden van de rest van de wereld. Sommige soorten bloeien op eilanden om dezelfde reden. Met weinig roofdieren en een grotendeels consistente omgeving, als een soort zich gemakkelijk heeft aangepast aan zijn habitat, is er weinig te doen dan te gedijen. Dat is totdat er iets verandert: zoals mensen opdagen. Veranderingen in gesloten eilandecosystemen hebben vaak grote en snelle gevolgen, te snel en te groot voor gestrande soorten om te overleven.
de snellere, feller en altijd verrassende luiaard, een interview met Bryson Voirin
(10/25/2009) luiaards slapen de hele dag; ze zijn altijd traag; en het zijn zachte dieren. Dit zijn slechts enkele van de populaire misvattingen die luiaard-wetenschapper en deskundige boomklimmer, Bryson Voirin, is kantelen. Na het opgroeien onder de wilde wezens van Florida, de besteding van zijn middelbare school jaar in Duitsland, en het verdienen van een Bachelor in biologie en milieu aan de nieuwe College van Florida, Voirin vond zijn roeping. Op het nieuwe College van Florida ontmoette Voirin Meg Lowman, de beroemde bladerdak pionier die veel van de boomklimtechnieken die iedereen vandaag gebruikt uitgevonden.”