Громадські справи: Оцінка попередніх результатів європейських виборів (лютий 2021)
Знання того, які мертві тварини їли, було давно визначено шляхом аналізу ізотопів вуглецю, укладених всередині викопних зубів. Протягом двох десятиліть основне значення ізотопу в цих рівняннях вважається однаковим для всіх ссавців, що харчуються рослинами, але нові дослідження під керівництвом Джулії Тежади-Лари з Американського музею природознавства та Колумбійського університету та опубліковані в Королівському товаристві Б навпаки до цього припущення, яке показує, що значення змінюється залежно від розміру тіла.
Відсутність раціону вимерлих хребетних традиційно залежить від анатомічних даних виду - таких, як зуби, зріст і обсяг емалі, а також конфігурація черепа і щелепи. Але нещодавно дослідники почали використовувати стабільні аналізи ізотопів вуглецю (δ13C), щоб безпосередньо ідентифікувати продукти, які вимерли від травоїдних, які їли протягом свого життя. У тканинах організму тварин, які споживають ці рослини, збереглися стабільні ізотопи вуглецю, які утворюються в певних розмірах всередині рослин. Беручи зразки кісток, зубів, нігтів чи інших біологічних матеріалів тварин, палеонтологи можуть ідентифікувати види рослин, що споживаються окремими тваринами, як різні види могли б розподіляти ресурси в одному середовищі та навіть загальну кількість опадів чи інші екологічні характеристики.,
"Стабільні дослідження ізотопів вуглецю зараз є невід'ємною частиною нашого наукового набору інструментів, який інформує про широкий спектр палеонтологічних та геологічних тем, від взаємодії хижаків та здобичі до старих оцінок опадів", - сказав Джон Флінн, співавтор дослідження та куратор Фріка. викопних ссавців у музеях підрозділу P. "Ми застосовуємо наші нові формули, які відповідають впливу розмірів тіла, необхідних для більш точного розуміння історії різних видів, екосистем та клімату в історії Землі".
Оскільки тварина містить вуглець, що надходить з раціону, в тканини організму, низка фізіологічних процесів впливає на те, наскільки і в яких пропорціях ізотопи вуглецю насправді поглинаються. На основі досліджень корів та інших великих копитних тварин вчені загалом вважають, що скелетні тканини всіх ссавців, що харчуються рослинами, "збагачуються" на 14 відсотків на тисячу (14 частин на тисячу) стабільними ізотопами вуглецю щодо їжі, яку вони їдять. Ця константа, яка називається величиною збагачення, є важливою частиною рівняння, що використовується вченими для геохімічного аналізу кормів для тварин. Але Техада-Лара, студентка Музею та відділу наук про Землю та навколишнє середовище в Колумбійському університеті, яка вивчає ледарів, підозрювала, що це загальне рівняння щось не помічало.
"Використання єдиного значення для всіх травоїдних ссавців, від крихітних мавп до гігантських слонів, здавалося мені великою передумовою", - сказала Техада-Лара, провідний автор дослідження. "Я вирішив детальніше розглянути значення збагачення живого та викопного льону, оскільки вони є винятковими за багатьма властивостями порівняно із ссавцями, які харчуються рослинами в цілому".
У співпраці із зоопарком Хуачіпа в Лімасі, Перу, Техада-Лара взяла зразки їжі та зубного пилу, зібраного під час звичайної ветеринарної стоматологічної допомоги - два види сучасних лінивців: Bradypus variegatus та двопалий лінивець (Choloepus hoffmanni). Проаналізованих ледачих тварин з молодих років годували контрольованою та стабільною дієтою, що дає дослідникам можливість безпосередньо вимірювати кількість стабільного ізотопу вуглецю, який вони споживають. Коли дослідники підрахували значення збагачення ізотопу вуглецю на основі зразків, відібраних у лінивих зубів, вони визначили, що воно становило 10 на милю для трипалого лінивця і 12 на милю для двопалого лінивця.
Потім вони виміряли значення збагачення величезного вимерлого мельника Милодона дарвінія, який жив у Південній Америці близько 10 000 років тому. Беручи зразки калу з викопними речовинами та зразками зубів, дослідники виявили, що зубна тканина збагатилася приблизно на 15, 5 на милю завдяки співвідношенню харчового вуглецю.
"Це приблизно 5-мильна зміна лише однієї групи ссавців", - сказала Техада-Лара. "Це може суттєво змінити інтерпретацію результатів досліджень, включаючи потенціал цього відкриття, щоб надати більш точну інформацію про те, як розвиток дієти розвивався в наших власних народженнях, оскільки примати включають малі та великі види".
Дослідники поєднували лінь зі значеннями збагачення, які були розраховані для ряду інших травоїдних тварин ссавців із відомими дієтами від прерійних прерій до свиней до жирафів, і виявили різко чітку закономірність: цінність збагачення зазвичай зростає із збільшенням розміру тіла. Вони виявили, що на рівні 9,1 на милю домашня миша (Mus musculus) мала найнижче виміряне значення, а вимерлий шезлонг Мілодон мав найвище значення. На основі цього дослідження дослідницька група запропонувала нові моделі, такі як вуглець, що входить до рослинної їжі ссавців, від їжі до зубів, щоб інтегрувати науку в дослідження сучасних та давніх тварин та екосистем.
Дослідження також виявило іншу модель збагачення залежно від складу шлунково-кишкового тракту тварин - а саме, чи є тварина провісником або ферментатором для утримання. Як виявляється, величезний повсякденний лагер "Милодон" був дозаконним ферментером, що виробляв величезну кількість метану.