Бактерии помогают справиться с ядом
Кишечные бактерии оказывают помощь древесным крысам переваривать ядовитые растения
Многие растения для защиты от растительноядных животных создают токсины. К примеру, листья ларреи трехзубчатой либо креозотового куста покрыты ядовитой смолой, кроме этого страшные вещества находятся и в иглах можжевельника.
Эти растения обширно распространены в пустынных юго-западных штатах США и в северных штатах Мексики. Именно там и обитает популяция пустынных древесных крыс вида Neotoma lepida.
Взаимоотношения этих грызунов с токсичными источниками пищи ? ларреей и можжевельником ? складывались в течении долгого времени. Их изучением занимается несколько экспертов из Университета Юты во главе с доктором наук Дениз Диринг (Denise Dearing), информирует Д. Загорская (www.vsti.ru).
Как мы знаем, что печень растительноядных, в рацион которых входят ядовитые растения, создаёт ферменты, нужные для очищения пищи от токсинов. Исследователям кроме этого удалось выделить кишечные микробы, каковые, как им казалось, содействуют переработке страшных веществ в организме животных.
Однако, доказательств данной догадке было не хватает.
Естественная адаптация древесных крыс к ядовитым растениям началась около 17 тысяч лет назад. В конце последней ледниковой эры юго-запад американского континента покрылся пустынями.
Ларрея, которая была родом из Мексики, двинулась на север и заселила пустыню Мохаве, фактически вытеснив из нее можжевельник, но дальше на север к пустыням Громадного Бассейна не продвинулась.
В итоге пустынные древесные крысы начали поедать в Мохаве листья ларреи, а их более северные сородичи питались можжевельником. Биологи считают, что именно бактерии помогли грызунам приспособиться к новому токсичному объекту в питании, потому, что процесс населения кишечника новыми микробами происходит значительно стремительнее, чем эволюция генов, нужная для выработки соответствующих новых ферментов в печени.
Более ранние изучения врача Диринг и ее сотрудников продемонстрировали, что в кишечнике древесных крыс, населяющих пустыни Сонора и Мохаве, больше бактерий, талантливых переработать токсичные вещества из листьев ларреи, чем у их северных сородичей.
Сейчас биологи поставили серию из трех опытов с обеими группами животных, результаты которой обрисовали в статье в издании Ecology Letters.
В первом из них едокам ларреи в лабораторных условиях в течении двух дней предлагали нейтральную пищу с 1%-м содержанием смолы токсичного растения, а после этого в течении трех дней ? с 2%-м. Контрольная несколько не получала ядовитой добавки к рациону.
Затем у животных отобрали пробы кишечных бактерий и выделили их ДНК, дабы узнать, какие конкретно гены важны за детоксикацию.
Оказалось, что диета грызунов определяет состав микроорганизмов в кишечнике. Другими словами в контрольной группе перерабатывающих токсины кишечных бактерий было в 4 раза меньше, чем в экспериментальных.
На второй стадии крысам дали антибиотиками, дабы всецело отнять у них микробов и так уничтожить их свойство к потреблению ядовитых растений. Затем двум группам животных предлагали корм с токсичной смолой растения и без нее.
В итоге грызуны на ларреевой диете на 13-й сутки теряли в весе до 10%, в то время как в контрольной группе этого не происходило.
Наконец, исследователи искусственно ускорили эволюцию, заселив кишечники едоков можжевельника бактериями потребителей ларреи. Для этого в нейтральный рацион животных были добавлены фекалии сородичей (грызуны от таковой приправы к пище никак не страдают).
Контрольной группе подмешивали в пищу фекалии таких же едоков можжевельника, как и они сами. Затем всем особям предлагали пищу со смолой ларреи.
Как и ожидалось, грызуны, не взявшие нужного комплекта бактерий от едоков токсичного растения, значительно худели в ходе опыта. Но исследователи отмечают, что нельзя сказать, что эта несколько потребляла меньше пищи, чем вторая несколько.
Но кислотность мочи грызунов была повышена, что говорит о громадной нагрузке на печень, которая должна была принять целый удар на себя.
В пресс-релизе университета авторы работы заключают, что их изучение всецело подтверждает теорию о том, что кишечные бактерии наравне с ферментами играются решающую роль в переработке токсинов растений, разрешая растительноядным животным приспосабливаться к столь вызывающему большие сомнения источнику пищи.
Новые результаты в это же время поднимают две ответственные неприятности, каковые требуют общественности и серьёзного внимания науки. Во-первых, очень возможно, что животные, растущие в неволе, теряют разнообразие кишечных бактерий.
Исходя из этого, в то время, когда речь заходит о восполнении вымирающих в природе популяций за счет выращенных людьми особей, нужно осуществлять контроль, дабы эти животные смогли полноценно питаться на свободе.
Вторая неприятность касается животноводства. К примеру, коров довольно часто кормят антибиотиками, чтобы снизить заболеваемость и максимально повысить экономический эффект.
Исследователи считают, что это может привести к тому, что животные не смогут питаться ядовитыми растениями, такими как астрагал. В это же время, в засушливые периоды, в то время, когда пастбищная трава будет в угнетенном состоянии, именно он и другие токсичные травы становятся серьёзным компонентом рациона скота.
На заставке фото с сайта www.redcliffsdesertreserve.com
