Връзки с обществеността: Оценка на предварителните резултати от европейските избори (февруари 2021 г.)
Знанието кои мъртви животни са яли се определя дълго време чрез анализ на въглеродните изотопи, затворени във фосилните зъби. В продължение на две десетилетия се приема, че ключовата изотопна стойност в тези уравнения е еднаква за всички бозайници, хранещи се с растения, но ново изследване, ръководено от Джулия Тежада-Лара от Американския природонаучен музей и Колумбийския университет и публикувано в Кралско общество Б в противен случай към това предположение, което разкрива, че стойността се променя с размера на тялото.
Липсата на диета на изчезнали гръбначни животни традиционно зависи от анатомичните данни на вида - като зъбите, височината и количеството износване на емайла и конфигурацията на черепа и челюстта. Но наскоро изследователите започнаха да използват анализи на стабилни въглеродни (δ13C) изотопи, за да идентифицират директно храни, които са изчезнали от тревопасните животни, които са яли през живота си. Стабилните въглеродни изотопи, които се образуват в специфични размери в растенията, са се запазили в телесните тъкани на животните, които консумират тези растения. Чрез вземане на проби от животински кости, зъби, нокти или други биологични материали, палеонтолозите могат да идентифицират растителните видове, консумирани от отделни животни, как различните видове могат да споделят ресурси в една и съща среда и дори общите валежи или други характеристики на околната среда.,
„Изследванията на стабилни въглеродни изотопи сега са неразделна част от нашия научен инструментариум, който информира широк спектър от палеонтологични и геоложки теми, от взаимодействия между хищници и плячка до стари оценки на валежите“, каза Джон Флин, съавтор на изследването и куратор на Фрик на изкопаеми бозайници в музеи от раздел P. „Прилагаме новите си формули, които съответстват на ефектите от размера на тялото, необходими за по-точното разбиране на историята на различните видове, екосистеми и климат в историята на Земята.“.
Тъй като животното съдържа въглерод от храната в телесната тъкан, редица физиологични процеси влияят върху това колко и в какви пропорции всъщност се усвояват въглеродните изотопи. Въз основа на изследвания на крави и други големи копитни животни учените обикновено вярват, че скелетните тъкани на всички бозайници, които се хранят с растения, са „обогатени“ с 14 процента на хиляда (14 части на хиляда) в стабилни въглеродни изотопи спрямо храната, която ядат. Тази константа, наречена обогатителна стойност, е съществена част от уравнението, използвано от учените за геохимични анализи на фуражите за животни. Но Тежада-Лара, студентка в музея и отдела за науките за Земята и околната среда в Колумбийския университет, която изучава мързеливи хора, беше подозрителна, че нещо е пренебрегнато от това универсално уравнение.
„Използването на една стойност за всички тревопасни бозайници, от малки маймуни до гигантски слонове, изглеждаше голяма предпоставка за мен“, каза Тежада-Лара, водещ автор на изследването. "Реших да разгледам по-отблизо стойността на обогатяването на живия и изкопаемия лен, защото те са изключителни по много свойства в сравнение с бозайниците, които ядат растения като цяло."
В сътрудничество със зоопарка Huachipa в Лимас, Перу, Tejada-Lara взе проби от храна и прах от зъби, събрани по време на рутинни ветеринарни стоматологични грижи - два вида съвременни ленивци: Bradypus variegatus и двупръст ленивец (Choloepus hoffmanni). Анализираните куцове са хранени с контролирана и стабилна диета от най-ранна възраст, което дава възможност на изследователите да измерват директно количеството стабилен въглероден изотоп, който консумират. Когато изследователите изчисляват стойността на обогатяване на въглеродния изотоп въз основа на проби, взети от мързеливите зъби, те определят, че тя е 10 на миля за трипръстия ленивец и 12 на миля за двупръстния ленивец.
След това те измериха стойността на обогатяването на огромния изчезнал мелничар Милодон дарвини, който е живял в Южна Америка преди около 10 000 години. Чрез вземане на фекални проби с изкопаеми и проби от зъби, изследователите установяват, че зъбната тъкан е обогатена с около 15, 5 на миля поради съотношенията в хранителния въглерод.
"Става въпрос за промяна от 5 мили само при една група бозайници", каза Тежада-Лара. "Това може да направи голяма разлика в тълкуването на резултатите от изследванията, включително потенциала на това откритие да предостави по-точна информация за това как развитието на диетата се е развило в нашите собствени раждания, тъй като приматите включват малки и големи видове."
Изследователите комбинират мързела със стойностите за обогатяване, които са изчислени за редица други тревопасни животни с известни диети от прерийни прерии до прасета до жирафи и откриват драматично ясен модел: стойността на обогатяването обикновено се увеличава с размера на тялото. Те открили, че на ниво 9, 1 на миля, домашната мишка (Mus musculus) има най-ниската стойност от измерената, а изчезналата шезлонга Mylodon има най-висока стойност. Въз основа на това проучване изследователският екип предложи нови модели, като въглерод, включен в растителната храна на бозайници, от храна до зъби, за да интегрира науката в изследванията на съвременни и древни животни и екосистеми.
Проучването открива и друг модел на обогатяване в зависимост от състава на храносмилателния тракт на животните - а именно дали животното е предвестник или ферментатор за сдържане. Оказа се, че огромният небрежен лагер Mylodon е бил предзаконен ферментатор, произвеждащ огромни количества метан.