leniwce, ćmy i glony: zaskakujące partnerstwo rzuca światło na tajemnicę
leniwce słyną z wyjątkowo powolnych zdolności motorycznych i drobnych twarzy, które wydają się promienieć z niemal naturalnym uśmiechem. Jednak rzadziej znany jest niezwykły zwyczaj łazienkowy niektórych gatunków leniwców. Podczas gdy spędzają większość czasu w bezpiecznych zadaszeniach drzew, leniwce o trzech palcach regularnie stawiają się w śmiertelnym niebezpieczeństwie, schodząc do podłogi lasu, aby wypróżnić się. Od lat naukowcy próbują dowiedzieć się, co napędza to osobliwe i ryzykowne zachowanie. Teraz, jak wskazano w niedawnym artykule opublikowanym w Proceedings of the Royal Society, główny autor Jonathan Pauli z University of Wisconsin-Madison uważa, że jego zespół naukowców znalazł ważną wskazówkę do tej tajemnicy obejmującej niezwykły i korzystny związek między leniwcami, ćmami i glonami.
pochodzi z tropików Ameryki Środkowej i Południowej, leniwce nadrzewne spędzają życie jedząc i odpoczywając w koronach lasów. Miliony lat temu leniwce rozeszły się na dwie odrębne grupy: leniwce dwunożne (gatunki Choloepus) i leniwce trójpalcowe (gatunki Bradypus). Leniwce, podobnie jak wszystkie nadrzewne Ssaki roślinożerne, wyewoluowały wysoce wyspecjalizowane adaptacje anatomiczne, fizjologiczne i behawioralne, aby przezwyciężyć ograniczenia żywieniowe i energetyczne ograniczonego stylu życia. Ich małe i średnie ciała muszą być lekkie, aby baldachim drzewa podtrzymał ich wagę. Ponadto, zarówno dwa-toed i trzy-toed leniwce ewoluowały foregut fermentujących żołądki; oznacza to, że muszą żuć swoje wysoce włókniste pokarmy na bazie roślin dwa razy, aby go strawić, najpierw podczas jedzenia rośliny i ponownie po żywności fermentacji w wyspecjalizowanym żołądku. Ale oprócz nawyków trawiennych i powolnej mobilności, leniwce dwu-i trzy-palcowe prowadzą bardzo inny tryb życia nadrzewnego.
Leniwiec z dwoma palcami. Zdjęcie: Jonathan Pauli.
„interesujące jest to, że mamy dwa leniwce; mamy dwa-toed i trzy-toed,” Pauli powiedział mongabay.com ” w rzeczywistości są zupełnie inne, behawioralnie, ekologicznie. Rozeszły się gdzieś pomiędzy 18-40 milionami lat temu i w ewolucyjnej skali czasowej, jest to coś w rodzaju różnicy między indykiem a kurczakiem. Nie powinno więc dziwić, że ich Ekologia behawioralna jest zupełnie inna.”
na początek dwa rodzaje leniwców mają różne okresy aktywności. Leniwce z dwoma palcami są głównie nocne, podczas gdy leniwce z trzema palcami są dobowe, wykonując swoje działania w ciągu dnia. Leniwce z dwoma palcami często gniazdują i podróżują po wielu drzewach w zasięgu domowym 0,5 mili kwadratowej (1,4 kilometra kwadratowego) i mogą żyć w różnych typach siedlisk. W przeciwieństwie do tego, leniwce trójpalczaste wykazują bardziej rygorystyczne zachowanie, decydując się na gniazdowanie tylko w kilku drzewach określonych gatunków, co skutkuje znacznie mniejszymi zasięgami, średnio o jedną dziesiątą wielkości tych zamieszkanych przez ich dwunożnych krewnych. Oprócz zajmowania różnych siedlisk drzew, oba gatunki wykazują również bardzo różne zachowania godowe.
„leniwce trójpalczaste są silnie poligamiczne, gdzie jeden samiec kojarzy się z wieloma samicami i rodzi potomstwo” – powiedział Pauli. „W naszym miejscu badań, jeden stary mężczyzna był odpowiedzialny za 50 procent młodych w naszej próbie populacyjnej. Podczas gdy leniwce z dwoma palcami są bardziej rozwiązłe. Wykazują bardziej otwarty system godowy między samcami i samicami.”
inną zauważalną różnicą między tymi dwoma gatunkami jest ich dieta i tempo przemiany materii. Leniwce z dwoma palcami mają bardzo zróżnicowaną dietę składającą się z materii zwierzęcej, owoców i liści, podczas gdy leniwce z trzema palcami są znacznie bardziej wybredne i utrzymują się tylko na liściach kilku wybranych gatunków drzew. Toksyczna, niskowartościowa dieta leniwca trójpalczastego z liści drzew powoduje, że ma wyjątkowo niskie tempo metabolizmu i najwolniejsze znane tempo trawienia jakiegokolwiek ssaka. Nic więc dziwnego, że te wolno poruszające się Ssaki nazywane są los perezos – „lazies” po hiszpańsku; ich ograniczona dieta i powolny metabolizm pozostawiają im bardzo mało energii do zrobienia wielu innych rzeczy poza odpoczynkiem i jedzeniem.
jednak pomimo ograniczonego poziomu energii, leniwce trójpalczaste wykonują cotygodniową i niebezpieczną podróż do podłogi lasu, aby wypróżnić się. U podstawy swojego głównego drzewa, trzypalczasty Leniwiec wykopuje dziurę w ziemi ogonem, odkłada gnój, a następnie zakrywa latrynę, zanim wejdzie z powrotem do korony drzewa. To osobliwe zachowanie jest nie tylko energochłonne dla zwierzęcia, zużywając około ośmiu procent dziennego budżetu energetycznego, ale także śmiertelnie niebezpieczne. Leniwce są bardzo podatne na drapieżnictwo na ziemi lub w jej pobliżu, gdzie występuje ponad połowa wszystkich zgonów leniwców. Więc dlaczego leniwce z trzema palcami ryzykują życie dla swoich nawyków w łazience? Naukowcy od dawna wierzą, że muszą istnieć ukryte korzyści, które napędzają to ciekawe zachowanie, takie jak nawożenie ulubionego drzewa lub komunikowanie się z innymi leniwcami. Jednak Pauli i jego zespół wierzą, że odpowiedź może leżeć w miniaturowych ekosystemach kwitnących w futrze leniwców.
Leniwiec z trzema palcami. Zdjęcie: Jonathan Pauli.
futro leniwca podwaja się jako osobisty, jadalny ekosystem ogrodowy, w którym znajduje się kolekcja różnorodnych mikroorganizmów, z których wiele nie znajduje się nigdzie indziej. Wybitnym członkiem tego mobilnego ekosystemu jest pyralid moth (gatunek Kryptoses), którego cały cykl życia zależy od leniwca. Kiedy Leniwiec schodzi na podłogę lasu, aby wypróżnić się, ciężarna samica ćmy opuści gospodarza i złoży jaja bezpośrednio w gnoju leniwca. Larwy rozwijają się całkowicie w łajnie, a kiedy pojawiają się jako dorośli, wlatują do korony drzew, aby szukać miejsc godowych w leniwym futrze, kontynuując w ten sposób cykl życia ćmy. Po zaobserwowaniu, jak ćmy korzystają z ich relacji z leniwcami, naukowcy zastanawiali się, czy leniwce dostać coś z tego związku.
aby odpowiedzieć na to pytanie, Pauli i jego zespół przeprowadzili eksperyment porównujący dwa gatunki leniwców w Kostaryce: leniwca brązowogłowego (Bradypus variegatus), który wypróżnia się na ziemi, i leniwca Hoffmanna (Choloepus hoffmanni), który wypróżnia się z korony drzewa, a czasami na ziemi. Badali próbki futra leniwca, zbierali ćmy za pomocą „próżni bezkręgowców” i analizowali skład chemiczny glonów żyjących w futrze. Odkryli, że wszystkie trzy są ze sobą powiązane; jeśli pojedynczy Leniwiec ma więcej ćmy w futrze, będzie miał również więcej glonów i azotu. Zaobserwowano, że leniwce z trzema palcami mają więcej wszystkich trzech składników w futrze niż leniwce z dwoma palcami, które tak często nie zapadają się na ziemię.
przez różne etapy ich cyklu życia, ćmy pyralid mogą transportować bogate w składniki odżywcze odpady z gnoju leniwca lub być może dodawać azot do futra leniwca, aby zastąpić to, co się rozpadło. Ponadto Pauli uważa, że cechy poszczególnych włosów leniwca mogą pomóc w procesie uprawy.
” gospodarzem różnych organizmów, ale istnieje ważna wspólność ” – powiedział Pauli. „mają tę złożoną mikro biotę, która występuje w ich futrze. Po części wydaje mi się, że te włosy mają rowki lub pęknięcia, które są w stanie utrzymać wodę, więc prawie tworzą ten hydroponiczny gaj dla uprawiania glonów i ćm, które go nawożą, wszystko w złożonej interakcji mikro fauny z futrem.”
uprawa glonów w futrze leniwca jest bardzo ważna, ponieważ naukowcy odkryli, że wzrost glonów jest kluczowym źródłem pożywienia dla leniwców. Aby sprawdzić, czy glony mogą być trawione przez leniwce, naukowcy zmieszali futro leniwca z bakteriami z żołądka krowy, który ma podobne właściwości do żołądka leniwca, i odkryli, że glony są łatwo strawne. Analizując związki chemiczne alg, naukowcy odkryli, że zawiera ona taką samą ilość węglowodanów i białka, jak liście drzew, które leniwce normalnie jedzą. Ponadto zawiera od trzech do pięciu razy więcej tłuszczu, zapewniając bardzo potrzebne suplementy diety leniwca, w przeciwnym razie ubogiej w składniki odżywcze. Przypuszcza się również, że zielony wzrost glonów pomoże leniwcom wtopić się w ich Liściaste siedlisko, zapewniając im dodatkową ochronę przed drapieżnikami.
jednak nadal brakuje niektórych elementów tej ewolucyjnej układanki. Pauli i jego zespół nie obliczyli jeszcze ilości energii otrzymywanej przez leniwce ze zużycia glonów i czy zapewnia to wystarczającą ilość dodatkowego „paliwa”, aby pokryć wydatki energetyczne związane z podróżowaniem na ziemię raz w tygodniu. Ale ten TRÓJSTRONNY mutualistyczny związek między leniwcami, ćmami i glonami może pomóc w dalszym zrozumieniu, w jaki sposób te powolne, pozornie bezbronne zwierzęta przystosowały się do swojego środowiska i przetrwały przez miliony lat.
„przed wiekami, wczesny ewolucyjny francuski biolog Buffon powiedział coś w ten sposób:” leniwce są jedną z cech charakterystycznych od wyginiecia ” – powiedział Pauli. „Tylko dlatego, że mają unikalną strategię lub dlatego, że wydają się tak ospali i ulegli, nie oznacza, że są w pełni przystosowani do systemu, w którym się znajdują. Może ta historia, te wzajemne relacje, które widzimy w ich futrze, pomogą odkryć, jak dobrze przystosowani są do życia w ich naturalnym ekosystemie.”
Cytaty:
przetrwało mniej niż 100 leniwców
(05/24/2012) Leniwiec trójpalczasty (Bradypus pygmaeus) jest jednym z najbardziej zagrożonych ssaków na świecie, według szczegółowego badania populacji, w którym znaleziono mniej niż 100 leniwców wiszących w ich domu na wyspie. Opisany dopiero przez naukowców w 2001 roku, Leniwiec pigmejski żyje na jednej niezamieszkałej wyspie u wybrzeży Panamy. Ale wpływ człowieka, taki jak wylesianie lasów namorzynowych Wyspy, może popychać gatunek do wyginięcia.
Forgotten Species: the marooned pigmy three-toed sloth
(03/16/2010) Wiele osób uważa tropikalne wyspy za mini-rajskie: sanktuaria odcięte od reszty świata. Niektóre gatunki kwitną na wyspach z tego samego powodu. Z niewielką liczbą drapieżników i w dużej mierze spójnym środowiskiem, gdy gatunek wygodnie przystosuje się do swojego siedliska, niewiele pozostaje do zrobienia, ale rozwija się. Dopóki coś się nie zmieni: jak pojawianie się ludzi. Zmiany w zamkniętych ekosystemach Wysp często mają duże i szybkie skutki, zbyt szybkie i zbyt duże, aby gatunki wymarłe mogły przetrwać.
szybszy, zaciekły i zawsze zaskakujący Leniwiec. wywiad z Brysonem Voirinem
(10/25/2009) leniwce śpią cały dzień, są zawsze powolne i są łagodnymi zwierzętami. To tylko niektóre z popularnych nieporozumień, które Leniwiec-naukowiec i ekspert wspinacz, Bryson Voirin, obala. Po dorastaniu wśród dzikich stworzeń Florydy, spędzeniu lat szkolnych w Niemczech i zdobyciu tytułu licencjata z biologii i środowiska W New College of Florida, Voirin znalazł swoje powołanie. W New College of Florida Voirin spotkał się z Meg Lowman, słynną pionierką canopy, która wynalazła wiele technik wspinaczki na drzewa, których wszyscy używają dzisiaj.”