sengångare, malar och alger: ett överraskande partnerskap belyser ett mysterium

sengångare är kända för sina exceptionellt långsamma motoriska färdigheter och små ansikten som verkar stråla med ett nästan naturligt leende. Men mindre känt är den ovanliga badrumsvanan hos vissa lättja arter. Medan de tillbringar större delen av sin tid i säkerheten för trädtak, placerar trekantiga sengångare sig regelbundet i dödlig fara genom att gå ner till skogsbotten för att avrösta. I åratal har forskare försökt ta reda på vad som driver detta märkliga och riskabla beteende. Nu, som beskrivs i ett nyligen publicerat papper publicerat i Proceedings of the Royal Society, tror huvudförfattaren Jonathan Pauli från University of Wisconsin-Madison att hans forskargrupp har hittat en viktig ledtråd till detta mysterium som involverar ett ovanligt och fördelaktigt förhållande mellan doven, malar och alger.

Native till tropikerna i Central-och Sydamerika, arboreal sengångare tillbringar sina liv att äta och vila i skogen canopy. För miljontals år sedan divergerade doven i två distinkta grupper: två-toed doven (Choloepus-arter) och tre-toed doven (Bradypus-arter). Sloths, som alla arboreala växtätande däggdjur, har utvecklat högspecialiserade anatomiska, fysiologiska och beteendemässiga anpassningar för att övervinna närings-och energibegränsningarna i deras begränsade livsstil. Deras små till medelstora kroppar måste vara lätta för att trädkronorna ska kunna bära sin vikt. Dessutom utvecklades både två-toed och tre-toed sloths foregut fermenterande magar; detta innebär att de måste tugga sin mycket fibrösa växtbaserade mat två gånger för att smälta den, först när man äter växten och igen efter att maten har fermenterat i en specialiserad Mage. Men förutom matsmältningsvanor och långsam rörlighet leder de två-toed och tre-toed doven mycket olika arboreala livsstilar.

en två-toed lättja. Foto av: Jonathan Pauli.

”vad som är intressant är att vi har två av sengångare; vi har två-toed och tre-toed,” Pauli berättade mongabay.com. ” de är faktiskt ganska olika, beteendemässigt, ekologiskt. De divergerade någonstans mellan 18-40 miljoner år sedan och i en evolutionär tidsskala, det är något som skillnaden mellan en kalkon och en kyckling. Så det borde inte vara för förvånande att deras beteendeekologi också är helt annorlunda.”

till att börja, de två typerna av sengångare har olika aktivitetsperioder. Två-toed sengångare är främst nattliga medan tre-toed sengångare är dagliga och utför sina aktiviteter under dagen. Två-toed sloths rostar ofta in och reser över flera träd inom deras 0,5 kvadratkilometer (1,4 kvadratkilometer) hemområde och kan leva i olika livsmiljötyper. I kontrast, tre-toed sengångare visar strängare beteende, väljer att hysa i endast ett fåtal träd av specifika arter, vilket resulterar i mycket mindre intervall i genomsnitt en tiondel storleken på dem som bebos av sina två-toed släktingar. Tillsammans med ockuperar olika träd livsmiljöer, de två arterna uppvisar också mycket olika parning beteenden.

”tre-toed sengångare är starkt polygama, där en hane kommer att para sig med många kvinnor och far avkomma,” Pauli sa. ”På vår studieplats var en gammal man ansvarig för 50 procent av ungdomarna i vårt befolkningsprov. Medan de två-toed doven är faktiskt mer promiskuösa. De visar mer av ett öppet parningssystem mellan män och kvinnor.”

en annan anmärkningsvärd skillnad mellan de två arterna är deras kost och ämnesomsättning. Två-toed sengångare har en mycket varierad kost bestående av djur Materia, frukt och blad, medan tre-toed sengångare är mycket pickier ätare och livnär sig endast på bladen av ett fåtal utvalda trädslag. De tre-toed dovenas giftiga, lågnäringsdiet av endast trädblad gör att den har en exceptionellt låg metabolisk hastighet och den långsammaste kända matsmältningsgraden hos något däggdjur. Så det är inte konstigt att dessa långsamma däggdjur kallas los perezos – ”lazies” på spanska; deras begränsade kost och långsam metabolism lämnar dem med mycket lite energi att göra mycket annat än att vila och äta.

trots sin begränsade energinivå gör tre-toed doven en vecka och farlig resa till skogsbotten för att defekera. Vid basen av sitt huvudträd gräver den tre-toed sloth ett hål i marken med sin svans, deponerar sin gödsel och täcker sedan upp sin latrin innan den stiger tillbaka in i trädtaket. Detta märkliga beteende är inte bara energiintensivt för djuret, med uppskattningsvis åtta procent av sin dagliga energibudget, men också dödligt farligt. Sengångare är extremt sårbara för predation på eller nära marken, där mer än hälften av alla lättja dödsfall inträffar. Så varför riskerar tre-toed sengångare sina liv för sina badrumsvanor? Forskare har länge trott att det måste finnas dolda fördelar som driver detta nyfikna beteende, som att gödsla ett favoritträd eller kommunicera med andra sengångare. Men Pauli och hans team tror att svaret kan ligga inom miniatyrekosystemen som blomstrar i sengångens päls.

en tre-toed lättja. Foto av: Jonathan Pauli.

pälsen av en lättja fördubblas som en personlig, ätbara Trädgård ekosystem som rymmer en samling av olika mikroorganismer, av vilka många finns ingen annanstans. En framträdande medlem i detta mobila ekosystem är pyralidmoth (Cryptoses species) vars hela livscykel är beroende av doven. När en sloth går ner till skogsbotten för att defekera, kommer en gravid kvinnlig mal att lämna sin värd och lägga sina ägg direkt i dovens dung. Larverna utvecklas helt i dyngan, och när de dyker upp som vuxna flyger de in i baldakinen för att söka efter parningsplatser i lättja päls, vilket fortsätter mal livscykel. Efter att ha observerat hur malarna drar nytta av deras förhållande till doven, undrade forskarna om doven får något från denna förening eller inte.

för att svara på denna fråga genomförde Pauli och hans team ett experiment som jämförde två arter av sengångare i Costa Rica: den brunstrupade trekantiga lättja (Bradypus variegatus), som avröter på marken, och Hoffmanns tvåkantiga lättja (Choloepus hoffmanni), som avröter från trädtaket och ibland på marken. De undersökte prover av lättja päls, samlade malar med ett ”ryggradslöst vakuum” och analyserade den kemiska sammansättningen av alger som lever i pälsen. De fann att alla tre är sammankopplade; om en enskild Dov har fler malar i pälsen, kommer den också att ha mer alger och kväve. Tre-toed sengångare observerades ha mer av alla tre komponenterna i sin päls än två-toed sengångare, som inte vågar till marken så ofta.

genom de olika stadierna i deras livscykel kan pyralidmoths transportera näringsrikt avfall från lättja eller kanske tillsätta kväve till lättja päls för att ersätta det som har sönderdelats. Dessutom anser Pauli att egenskaper hos enskilda lättja hår kan hjälpa odlingsprocessen.

” värd olika organismer, men det finns en viktig gemensamhet,” sa Pauli. ”har denna komplexa mikrobiota som förekommer i deras päls. Och det verkar delvis för mig att dessa hårstrån antingen har spår eller sprickor som har kapacitet att hålla vatten och så skapar de nästan denna hydroponiska Lund för alger som ska odlas och malar som befruktar den, allt inom den komplexa interaktionen mellan mikrobiota i pälsen.”

odlingen av alger i lättja päls är mycket viktigt eftersom forskarna fann att algtillväxt är en viktig källa till mat för sengångare. För att kontrollera om algerna kan smälta av doven, blandade forskarna lättja päls med bakterier från en ko mage, som har liknande egenskaper som en lättja mage, och fann att algerna var lätt smältbara. Genom att analysera de kemiska föreningarna i algerna fann forskarna att den innehåller samma mängd kolhydrater och protein som trädet lämnar som doven normalt äter. Dessutom innehåller den tre till fem gånger mer fett, vilket ger välbehövliga tillskott till sloths annars näringsfattiga diet. Den gröna algtillväxten antas också för att hjälpa doven att smälta in i deras lummiga livsmiljö, vilket ger dem ytterligare kamouflageskydd mot rovdjur.

det finns dock fortfarande några saknade bitar i detta evolutionära pussel. Pauli och hans team har ännu inte beräknat hur mycket energi sengångare får från algförbrukningen och om det ger tillräckligt med extra ”bränsle” för att täcka energiförbrukningen för att resa till marken en gång i veckan. Men detta trevägs mutualistiska förhållande mellan sengångare, malar och alger kan hjälpa till att ytterligare förstå hur dessa långsamma, till synes utsatta djur har anpassat sig till sin miljö och kvarstått i miljontals år.

”århundraden sedan, den tidiga evolutionära franska biologen Buffon sa något till effekten,” sengångare är en egenskap bort från att gå utdöd, ” sa Pauli. ”Bara för att de har en unik strategi eller för att de verkar så slöa och fogliga, betyder det inte att de är akut anpassade till det system där de befinner sig. Kanske den här historien, dessa mutualisms som vi ser i deras päls, hjälper till att avslöja hur väl anpassade de verkligen är att leva i sitt naturliga ekosystem.”

citat:

mindre än 100 pygmy sengångare överleva

(05/24/2012) Pygmy tre-toed sloth (Bradypus pygmaeus) är ett av världens mest hotade däggdjur, enligt en detaljerad undersökning av befolkningen, som fann mindre än 100 doven som hängde på i deras öhem. Endast beskrivet av forskare 2001 bor pygmy sloth på en enda obebodd ö utanför Panamas kust. Men mänskliga effekter, såsom avskogning av öns mangrover, kan driva arten till utrotning.

glömda arter: den marooned pygmy tre-toed sloth

(03/16/2010) många anser att tropiska öar är miniparadis: helgedomar avskurna från resten av världen. Vissa arter blomstrar på öar av samma anledning. Med få rovdjur och en i stort sett konsekvent miljö, när en art bekvämt har anpassat sig till sin livsmiljö finns det lite att göra men trivs. Det är tills något förändras: som människor dyker upp. Förändringar i begränsade öekosystem har ofta stora och snabba effekter, för snabba och för stora för att marooned arter ska överleva.

den snabbare, hårdare och alltid överraskande lättja, en intervju med Bryson Voirin

(10/25/2009) sengångare sover hela dagen; de är alltid långsamma; och de är milda djur. Det här är bara några av de populära missuppfattningarna som sloth-scientist och expert tree-climber, Bryson Voirin, välter. Efter att ha vuxit upp bland de vilda varelserna i Florida, tillbringat sina gymnasieår i Tyskland och tjänat en kandidatexamen i biologi och miljö vid New College of Florida, hittade Voirin sin kallelse. På New College of Florida träffade Voirin ” Meg Lowman, den berömda canopy-pionjären som uppfann många av de trädklättringstekniker som alla använder idag.”