Несколько столетий назад немецкий философ Людвиг Фейербах сказал: «Мы есть то, что мы едим». Блестящая интуиция, которая со временем обретет смысл. Он был прав. Это истина для каждого живого существа, будь то люди, животные, насекомые или растения, благодаря стабильным изотопам, содержащимся в продуктах питания.
Теперь новое исследование изучает эти стабильные изотопы у мух как неинвазивный способ мониторинга окружающей среды через изменения в животных в экосистеме. Работа под руководством исследователей IUPUI Кристин Пикард, Уильям Гилхули e Благотворительность, был опубликован вчера на PLOS ONE.
Рои «сенсоров» по всему миру
«Мухи встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды», — говорит Гилхули. Vero.
Сложите это вместе с тем фактом, что нарушения климата потребовали новых способов мониторинга среды обитания животных, не нарушая их, и у вас будут причины для этого исследования.
Мухи - настоящие стражи реакции животных на изменение климата почти во всех местах мира.
Уильям Гилхули, автор исследования
Исследования мух
Путь, родившийся более четырех лет назад для ответа на фундаментальный экологический вопрос: «Чем питаются мухи (и, следовательно, выражаясь словами Фейербаха, «что они собой представляют»)?»
Мы знаем, что, по сути, эти виды насекомых питаются мертвыми животными, но до сих пор у нас не было возможности определить, какие именно.
«Стабильные изотопы — буквально единственный способ сделать это осмысленным образом», — говорит Кристин Пикард.
Стабильные изотопы, в том числе углерод, азот, водород и кислород, содержатся в пище, которую мы едим, и буквально становятся частью нас.
Когда мы едим гамбургер, мы поглощаем изотопы углерода, которые поступают из кукурузы, которую съела корова. То же самое и с мухами.
Сборщики мух
«Собирать мух легко: все, что вам нужно, это немного гнилой плоти», — говорит Пикард. «Вот и все: мы пойдем куда-нибудь, откроем контейнер с тухлым мясом, и прилетят мухи».
После сбора мух помещали в высокотемпературную печь, чтобы превратить содержащиеся в них азот и углерод в азот и углекислый газ. Затем эти газы были проанализированы в масс-спектрометре, чтобы выявить исходный изотопный состав образца.
«Изотопы азота и углерода содержат ценную информацию о питании», — говорит Гилхули. «Животные, которые едят мясо, имеют высокие значения изотопов азота, а те, которые едят в основном растения, имеют более низкие значения изотопов азота».
Как мы можем контролировать экосистему, исходя из изотопов мух?
Изотопы углерода говорят нам об основной форме сахара, который содержится в рационе.
Например, пища на американской диете имеет отчетливую изотопную подпись, потому что она содержит много кукурузы. Из того, что скармливают домашним животным, или из кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы, используемого для приготовления большинства обработанных пищевых продуктов и напитков.
Идентификация стабильных изотопов позволяет исследователям определить, питаются ли мухи плотоядными или травоядными животными, начиная с личинок.
«Благодаря повторному отбору проб вы можете следить за здоровьем и благополучием животных», — говорит Пикард.
Пример: Если изотопы мух указывают на внезапную массовую гибель травоядных животных, это показывает нам две возможности. Первый, травоядные животные умирают, а падальщики не хотят иметь с ними ничего общего, потому что они могут быть больны. второй, травоядных больше, чем хищников / падальщиков, и, возможно, популяции этих животных уменьшились.
Это богатство информации, предоставляемой мухами, будет иметь решающее значение для обнаружения изменений в экосистеме.
Кристин Пикард
Революционный потенциал
Это исследование может изменить подход биологов к изучению важных глобальных проблем, особенно во времена изменения климата.
Исследователи больше не будут ограничиваться поиском животных самостоятельно для их анализа. Всю работу по сбору данных берут на себя мухи, которых легче поймать.
Распространение этих насекомых обеспечит систему раннего предупреждения в режиме реального времени для мониторинга изменений экосистемы в ответ на изменение климата.