ナキウサギは冬のチベットで生き残るためにヤクの糞を食べ、代謝率を下げました

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Anonim
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黒唇ナキウサギ(Ochotona curzoniae)

動物学者は、黒い唇のナキウサギが冬眠したり食べ物を保管したりすることなく、チベット高原の厳しい冬を乗り切る方法を理解しました。寒い季節には、これらの動物はエネルギー消費量を3分の1に減らし、周囲温度に応じて体温を下げ、動きが少なくなることがわかりました。これは彼らがより少ない食物で通り抜けることを可能にします。さらに、冬になると、ナキウサギは卵の糞をより積極的に食べ始めます。これは、手頃な価格で消化しやすいエネルギー源です。研究結果は、全米科学アカデミー紀要の記事に掲載されています。

チベット高原は住むのに過酷な場所です。ここでは夏が短く、冬の夜は気温が摂氏マイナス30度まで下がる可能性があります。また、高地は乾燥して風が強く、空気中の酸素が少なく、紫外線のレベルが高いです。そのような状況で生き残るために、地元の動物は特別な適応を開発しなければなりませんでした。たとえば、ハイイロネコ(Felis(silvestris)bieti)は寒さから身を守る厚い毛皮を手に入れ、オロンゴアンテロープ(Pantholops hodgsonii)は「大人」のヘモグロビンを放棄し、結合する「幼児」の形を支持しました。酸素に優れています。

中国科学院遺伝与発生物学研究所のジョン・R・スピークマンが率いる研究者チームは、黒い唇のナキウサギ(Ochotona curzoniae)がチベットの冬をどのように生き残るかを調べることにしました。兎形目のこれらの動物は、チベット高原の生態系の重要な構成要素です。これらの動物は、地元の捕食者にとって重要な食料源として機能し、他の動物が定住する場所に多数の穴を掘ります。黒唇のナキウサギは冬眠に陥らないと想定されています。この特性は、ナキウサギ、ノウサギ、ウサギのどの種でも不明です。同時に、他の種類のナキウサギは冬に向けて乾燥した植物性食品を大量に貯蔵しますが、黒い唇のナキウサギはそうではありません。おそらくこれは、チベット高原の気候の特殊性によるものです。ここでは強風が吹くため、乾燥するように配置された植物は単に運び去られます。さらに、オープンエリアでは、干し草の山を泥棒の親戚から保護することはより困難です。その結果、冬には、ナキウサギは、牧草地に保存されている乾燥して栄養価の低い夏の草の残骸に満足しなければなりません。

2007年から2020年にかけて、スピークマンと彼の同僚はチベット高原への20回の遠征を組織しました。その間、標高3400〜4000メートルにある2つの地域で黒い唇のナキウサギの行動と代謝を研究しました。さらに、個体は捕らえられ、飼育下で観察されました。動物の毎日のエネルギー消費量を推定したところ、研究者たちは冬には夏よりも少なくとも29.7パーセント少ないエネルギーを消費することを発見しました。体重150グラムの個人の場合、季節間のエネルギー消費量の平均差は1日あたり50.3キロジュールでした。成人のみを考慮に入れると、1日あたり111.1キロジュールになります。夏に大人のナキウサギが1日あたり平均280.3キロジュールを消費する場合、冬にはこの値は1日あたり169.2キロジュールに減少します。同時に、冬の2つの調査地域の平均気温は、夏よりも摂氏25度低くなっています。ナキウサギの巣穴でも、冬は非常に寒くなります。平均して、ここの空気は摂氏マイナス12度まで冷えます。

追加の分析は、ナキウサギの安静時代謝率が周囲温度と負の相関関係にあることを示しました(p <0,0001)。冬のこの数値は、夏よりも1日あたり平均28.7キロジュール低くなっています。同時に、冬の熱中性条件での代謝レベルは、夏よりも1日あたり20、5キロジュール低くなります。著者によると、安静時の代謝率の低下と身体活動の低下が相まって、冬に黒唇のナキウサギが消費するエネルギーがはるかに少なくなり、したがって、食物の消費量が少なくなります。さらに、研究者たちは冬にこれらの動物が毛皮の断熱特性を改善することを発見しました。

次のステップでは、Speakman et al。は、体温調節に関連する甲状腺ホルモンのレベルを、黒い唇のナキウサギの4つの集団で評価しました。彼らのサイロキシンレベルは冬より夏の方が高かったことがわかった(p <0.05)。トリヨードサイロニンレベルも同様に変化しますが、季節間の違いは重要ではありませんでした。実験の過程で、冬の期間の研究者は、彼らの生息地に置かれた開いたケージにいくつかの捕獲されたナキウサギを置きました。動物の半分はウサギの餌を与えられ、半分は手から口へと保たれた。その結果、トップドレッシングを受けた個人のサイロキシンとトリヨードサイロニンのレベルは夏の値まで増加しました。対照群のナキウサギでは、甲状腺ホルモンのレベルは同じレベルのままでした。これは、血中のホルモン濃度、したがって代謝率が食物の入手可能性に依存することを示しています。

研究者たちは、黒い唇のナキウサギは夏と秋に脂肪の蓄えを蓄積し、冬の間にそれらを消費すると仮定しました。この場合、動物は9月にピーク質量に達するはずです。しかし、測定によると、ナキウサギの体重は9月と12月でほぼ同じであり、12月から3月にかけて体重が増えることさえあります。

科学者たちは、いくつかのナキウサギの体にセンサーを埋め込むことで、冬の平均体温が夜間と日中の両方で周囲温度に依存することを発見しました(p <0,001)。さらに、夜は日中よりも平均して摂氏1、6度低くなります。ナキウサギの体温は摂氏34度まで下がることもありますが、摂氏30度の線を超えることはなく、それを下回るとそのような小さな哺乳類は無感覚になります。したがって、多くの小さな哺乳類や鳥とは異なり、黒い唇のナキウサギは低温で生き残る方法として休眠状態を使用しません。

スピークマンと彼の同僚は、冬には気温が最も高い11:00から15:00までナキウサギに餌を与え、それ以外の時間は巣穴に隠れることがより有益であると仮説を立てました。それにもかかわらず、ビデオカメラの助けを借りた観察はこの考えを確認しませんでした:夏のように冬には、これらの動物は夜明けの直後と夕方の夕暮れに巣穴の外で最も活発です。日中、彼らはおそらく風速の増加のために巣穴に戻ります。

研究者たちは、ヤク(Bos grunniens)が放牧している場所では黒い唇のナキウサギが多いことに気づきましたが、冬にはこれらの有蹄動物がいない場所よりも活発に行動しません(p <0.001)。伝統的に、これらの2つの種は草を求めて互いに競争すると考えられています。しかし、Speakman et al。は、ナキウサギが冬の間、糞を食べることによってヤクの排泄物から利益を得る可能性があると仮定しました。これは、ヤクの密度が高い地域で、これらの兎形目が冬に食べ物を探すために費やす時間が少ない理由を説明します。

2010年2月、スピークマンと彼の同僚は、このアイデアの最初の確認を見つけました。捕獲中に死亡した2匹のナキウサギを開いた後、消化管にヨットの糞を見つけました。さらに、いくつかの動物は排泄物を食べながら撮影されました-それらのいくつかは夏に撮影されました。どうやら、ナキウサギは一年中卵の糞を消費しますが、冬にはもっと頻繁に消費します。追加の分析では、研究者は304ナキウサギの胃の内容物を調べました-そして、ケースの22.7パーセントで、彼らはヤクミトコンドリアDNAの痕跡を見つけました。これは、ヤクの糞を食べることは、黒い唇のナキウサギの間で一般的であることを意味します。強い紫外線の影響で糞便中の遺伝物質が急速に損傷し、識別できなくなるため、実際の数値はさらに高くなる可能性があります。著者らは、ピカが汚染された草を食べることで卵のDNAを得ることができると想定しましたが、テストでは、地元の植生にそのような汚染の痕跡は見られませんでした。

追加の分析では、研究者たちは、一年のさまざまな季節のヤクとナキウサギの糞便中の微生物叢の種構成を比較しました。冬には、マイクロビタナキウサギははるかにヨットを彷彿とさせることが判明しました。これは、ナキウサギが有蹄動物の隣人の糞を食べることを確認し、冬にはこれをはるかに頻繁に行います。その結果、彼らは食物を見つけて消化することに多くの資源を費やすことなく十分なエネルギーを手に入れます。

したがって、冬の黒い唇のナキウサギは、一度にいくつかの戦略を使用して、可能な限り多くのエネルギーを節約することができます。それらは毛皮の断熱特性を高め、代謝率を3分の1に減らし、環境条件に応じて体温を下げたり下げたりします。さらに、動物は卵の糞をより積極的に食べ始めます。同時に、冬眠や食料備蓄の作成など、寒さや食料不足に対処するための動物の間で一般的な方法は、黒い唇のナキウサギでは実践されていません。

先ほど、ジャイアントパンダ(Ailuropoda melanoleuca)が寒い時期に馬の糞尿で覆われる方法についてお話しました。この行動は彼らが暖かく保つのを助けませんが、それは感熱性受容体を鈍感にし、寒さからの不快感を減らします。

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