PLoS ONE: Lešinari morskoga hiperacidna želuci u lutanja albatrosa kao prilagodba za raspršili izvora hrane, uključujući i ribljih otpada

Sažetak pregled

Životinje su prvenstveno ograničeni na njihovu sposobnost da steknu hranu, a probavni performanse također uvjeti energije akvizicija, te u konačnici fitness. Optimalna teorija traganje za hranom predviđa da organizmi hranjenje na fragmentaran resursima treba maksimizirati svoje prehrambene opterećenja unutar svake zakrpe, i treba probaviti ove hrpe brzo kako bi se smanjili troškovi putovanja između hrane zakrpe. Testirali smo predviđanje visoke probavnog performanse u lutajućih albatrosa, koji se može gutati plijen do 3 kg, i hrane se vrlo raspršene izvore hrane preko južnog oceana. GPS praćenje 40 lutaju albatrosa iz Crozet arhipelaga u fazi inkubacije potvrdio krmne kretanje između 475-4705 km, koje daju ptice pristup različitim plijen, uključujući i ribljih otpadaka. Osim toga, pomoću minijaturnih, autonomne snimači podataka smještene u želucu od tri ptice, proveli smo prvi ikada mjerenja pH želuca i temperature u procellariformes. Ove otkriva iznenađujuće niske razine pH (prosječno 1,50 ± 0,13), znatno niža nego u drugim morskih ptica, i usporedivi s onima lešinari koji se hrane strvinama. Takav nizak pH u želucu daje lutanja albatrosa stratešku prednost, jer im omogućuje brzu kemijsku razgradnju pojedene hrane, a time i brze probave. To je korisno za hranjenje na slučajan, prirodni plijen, ali i na ribljih vrsta otpada, kao što bi mogla biti važan dodatni hrana izvor za lutanja albatrosa pregled

Izvor:. Grémillet D, Prudor A, le Maho Y, Weimerskirch H ( 2012) Lešinari morskoga hiperacidna želuci u lutanja albatrosa kao prilagodba za raspršili izvora hrane, uključujući i ribljih otpada. PLoS ONE 7 (6): e37834. doi: 10,1371 /journal.pone.0037834 pregled

Urednik: Hans-Ulrich Peter, Institut za ekologiju, Njemačka pregled

Primljeno: 12. ožujka 2012. godine; Prihvaćeno: 25. travnja 2012; Objavljeno: 6. lipnja 2012 pregled

Copyright: © 2012 Grémillet et al. Ovo je otvorenog pristupa članak distribuirati pod uvjetima Creative Commons Imenovanje License, koja omogućuje neograničeno korištenje, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju, pod uvjetom da je izvorni autor i izvor su zaslužan

financiranja. Ova studija je financiran od strane centra za National de la Recherche scientifique i francuski Polar Instituta Paul-Emile Victor (program 109). U financijeri nisu imali ulogu u studiju dizajna, prikupljanja i analize podataka, Odluka o objavi, ili pripremu rukopisa pregled

U konkurenciji interese.. Autori su izjavili da ne postoje suprotstavljeni interesi pregled

Uvod pregled

kapacitet životinja preživjeti i razmnožavati se u određenom okruženju često doživljava kao primarno ograničena stjecanja energije (metaboličkog teorije ekologije [1]). Ipak, još dva uska grla pojaviti: (a) njihova sposobnost da prolio viška topline generirani od strane aktivnosti mišića (gubitak granica topline teorija [2]), i (b) njihova sposobnost da probaviti hranu. Ova posljednja alternativa dugo bio zanemaren, ali Karasov, Diamond i kolege pokazali postojanje probavnih uskih grla u nizu vrsta, kolibrići (npr Selasphorus rufus pregled) koji je klasičan primjer [3], [4]. Ekološki, probava je temeljni proces, jer ne samo da se stanje sudbinu pojedinih organizama, ali i protok materije i energije preko hranidbenih mreža [5]. Pregled

Biološki, probava služi u svrhu razbije i asimilaciju gutati hranu. U probavnom traktu što je uz pomoć mehaničke uzburkivanja, niskog pH, probavnih enzima, a povremeno simbiont [6]. Jačina ovog procesa u velikoj mjeri ovisi o teksturi i otpornost hrane: kada spomenuti ptice hrani, nektar je lako razbiti. U drugoj krajnosti, noja ( Struthio Struthio pregled) hrana je poslovično teško. Pregled

Posebno generalists i /ili čistači trebaju biti u stanju probaviti širok prehrane, uključujući i jednogodišnja hrane [7 ]. Štoviše, krmne teorija predviđa da životinje hranjenje na slučajan hrane treba biti sposoban za konzumiranje velike količine, te ih probaviti što je brže moguće. [8] To je posebno označen u ptica koje je potrebno u zrak, čak i nakon najvećih obroka. Najbolji primjer ove strategije nalazi se u supova koji se hrane strvinama. Ove vrste imaju velike želuce, a također je vrlo nizak pH u želucu (1.5) koji igra ključnu ulogu u kemijskim otapajućim tvrdih dijelova, posebno kosti [9]. Vrijednost pH od 1-2 je optimalna za proteolitičke enzime koji igraju ključnu ulogu u razgradnji hrane [10]. Pregled

U Južnom oceanu, brojne studije su obratili kapaciteta morskih predatora na stjecanje hrane [11], no malo je poznato o njihovom probavnom fiziologije i potencijalnim probavnih uskih grla. U morskih ptica, pionirski rad je pokazao da su neki plijen, posebno lignje, teže probavljaju od drugih, da se hrane lignjama dovodi do usporeno pražnjenje želuca [12], a da su ptice jede lignje imaju tendenciju da imaju više probavni sustav [13]. pregled

Lutajući albatrosa ( Diomedea exulans pregled), najveća vrsta živućih morska ptica, prvenstveno hrane na lignje ulovljene u oceana površine [14]. No njihova prehrana nije ograničena samo na lignje, ali pokazuje veliku raznolikost drugim plijenom kao što su riba, mrcina od morskih ptica i morskih sisavaca, kao i ribljih vrsta otpada, čiji udio varira prema stranicama ili fazama sezone parenja [15] - [18]. Lutajući albatros hranu javlja u diskretnim i nepredvidive zakrpe; ptice lete za dulje vrijeme prije uzimanja velike lignje ili neki drugi plijen u nepravilnim intervalima [19]. Najprofitabilniji grabežljivog strategija je stoga uzimati onoliko hrane koliko je to moguće, kad god na raspolaganju i da se presele na drugo patch [20]. Albatros morfologija želudac odražava tu evolucijsku ograničenje, a procjenjuje se volumen 3-4 L [21], koji omogućuje ptice gutati velike komade jedan plijen do 3,2 kg [19], tj preko 30% svoje vlastite tjelesne mase. Nakon takvih velikih obroka, lutalice albatrosi mogu imati poteškoća da skinu ako vjetrovitim uvjetima nisu povoljni, što objašnjava zašto su često ostaju na površini oceana za nekoliko sati [22]. Ako oni uspiju skinuti vrlo brzo (u jakim vjetrovima), kao dodatna hrana opterećenje može povećati njihove troškove leta povećanjem krilo utovar [23]. Lutajući albatrosi se jasno treba obraditi velike obroke što je brže moguće, strategiju koja se teoretski podijeliti s lešinarima koji se suočavaju sa sličnim krmne i leta ograničenja. Pregled

U tom kontekstu, mi smo testirali hipotezu da luta albatrosa su lešinari od morima, osmišljen kako bi se brzo probaviti velike količine jednogodišnja hrane, kao što su lignje, te su stoga unaprijed prilagoditi brzo obraditi ribarstva otpada, izvor je nedavno nastupila koja osigurava velike količine hrane u kratkom vremenskom razdoblju. Kako bi riješio taj problem, proveli smo GPS-praćenje lutanja albatrosa na moru, a snimili svoj pH u želucu tijekom i između obroka. Ove pH razine su zatim u usporedbi s onima drugih morska ptica vrste se hrane raznim vrstama hrane i sup želuca pH test predviđanja koja luta Albatros pH u želucu je kao niska kao da lešinara. Pregled

Metode

Etika Izjava pregled

Svi znanstveni postupci su potvrđene od strane etičkog odbora francuskog Polar Institute (IPEV), provedeni su u skladu s njegovim uputama i pod dozvola rezervata Naturelle des Terres Australes i od Europskog odbora . de l'Environnement Polaire pregled

istraživanje je provedeno u siječnju - ožujku 2011. na otoku Posjed lopte (46 ° S, 51 ° E), CROZET arhipelaga, Južni ocean. Lutajući albatrosa su proučavali tijekom inkubacije, razdoblje tijekom kojeg su roditelji odvesti pomake u gnijezdu dok partner Krmiva na moru za razdoblje od nekoliko dana do mjesec dana [24]. Ptice su uhvaćeni u gnijezdo u okviru dugoročnog praćenja programa njihovog krmne ponašanja. Velika pazilo kako bi se smanjili stres, dok rukovanje, koje je trajalo < 10 min u svim slučajevima. Ptice su bile ili opremljena sa drvosječa GPS podataka za snimanje njihove pokrete na moru, ili u uređaju za pH podataka za snimanje pH u želucu. Pregled,

GPS pozicioniranje pregled

koristili smo minijaturnu GPS snimači (i-gotU , Koji se kreće akcija Technology Inc, New Taipei City, Tajvan, 44,5 × 28,5 × 13 mm, 20 g odnosno 0,2% ptica tjelesne mase) koji je vezan s vodonepropusnim kasete perja. Ptice su zarobljeni i opremljena GPS nakon što su oslobađa od svog partnera i bili su oko ostaviti za krmne putovanja na moru. Uređaj i traka su uklonjeni nakon povratka u koloniji nakon jedne krmne putovanja. Ova tehnika je uspješno koristi na ove vrste gotovo dva desetljeća [25], bez mjerljivih učinaka na ponašanje, reproduktivnog izlaz ili opstanak [26]. Uređaji su programirani za snimanje GPS položaja svakih 15 minuta preko krmne putovanja. Pohranjeni podaci su prikazani u Google Earth® za ilustraciju lutanja albatrosa na-moru početnu ponudu.

Želudac pH i temperature Recordings pregled

Mi smo proučili pH u želucu i temperaturu pomoću autonomne, minijaturnih rekordera zatvoren u titanium kućište koje je progutao ptica i ostao u želucu za vrijeme mjerenja. Uređaji koji se koriste (pH-metar, Zemlja & Ocean Technologies, Kiel, Njemačka, 11 cm, 2 cm u promjeru, masa 80 g, odnosno 0,9% od ptica tjelesne mase) u potpunosti su opisani u [27], koji se također dati sve potrebne detalje o pripremi, procedure za kalibriranje i obradu podataka. Uređaji su bili postavljeni za snimanje pH (točnost 0,02 pH jedinica) i temperature (točnost < 0,1 ° C) svakih deset sekundi. podaci Temperatura analizirani su sljedeći [21] i [28], kako bi procijenili da je masa plijena uhvaćen na moru pomoću amplituda i trajanje pada temperature zabilježen u želucu nakon gutanja plijena. pregled

U postupku implementacije u polju slijede prethodne istrage provedene u iste vrste [28], pomoću uređaja iste mase i veličine, koje ipak samo zabilježena temperatura u želucu: Ptice su inducirane progutati pH-metar na početku pokusa, a to oporavio na kraju mjerenja od strane želuca ispiranje, tehnikom koja je rutinski se koristi za prikupljanje sadržaja želuca morske ptice u svrhu prehrane studija [29]. pregled

Rezultati

GPS- praćenje pregled

opremljena s ukupno 43 ptica s GPS snimača. Jedan uređaj ne prikupljaju podatke, drugi je bio izgubljen na moru, a treći samo prikupljaju podatke za 12 sati. Stoga su prikupljeni ukupno 40 kompletnih pjesama, za na-moru putovanjima između 3,6 i 21,1 dana (znači 9,3 ± 4,9), tijekom kojeg ptice putovao između 475 i 4507 km (prosjek 3511 ± 2718). Kao što je pokazano u prethodnom radu, trajanje putovanja bio je vrlo promjenjiva, s brodom nastaju tijekom oceanskim vodama, kao i preko roka ruba (sl. 1).

želuca temperatura i pH Obrasci pregled

Mi smo opremljeni ukupno 5 ptica s pH-metra. Dvije osobe su opremljeni za nekoliko sati na gnijezdu tijekom inicijalne faze testiranja, a tri su opremljena prije odlaska na more. U drugoj skupini, samo jedna ptica se vratio u gnijezdo sa svojim pH-metar, dva preostala regurgitated uređaj na moru, nešto što je već došlo u prethodnim studijama koriste slične stomaku snimača [28], kao što je to prirodni mehanizmi kojim luta albatrosi i druge morske ptice evakuirati neprobavljivih prehrambenih dijelove, kao što su lignje kljunova. pregled

stoga smo analizirali želučane pH i temperature snimke tri ptice. U ptica koji je otišao na more (za razdoblje od 7 dana, sl. 2), bazalni želudac pH je iznimno niska (pH 1,35 ± 0,14), povremeno se smanjuje na pH 0,51. Paralelni snimke temperature navedeno uzimanje hladnog plijena (sl. 2), koji je procijenjen masa je u prosjeku 110 ± 280 g. Plijen predmeti su povremeno velika, do procijenjenih 1160 g. Nakon uzimanja takvih velikih predmeta, želuca pH naglo porasla (do pH 4,88), te ponovnog zakiseljavanja na početne vrijednosti samo je došlo u roku od nekoliko sati do jednog dana (Sl. 2). Dvije ptice koje su ostali na gnijezdo i nije se hrane pokazala je stabilan, vrlo niske razine pH u želucu (prosječna pH 1,50 ± 0.13 i 1.65 ± 0.10, respektivno). Te vrijednosti su u skladu s razine podzemnih pH zabilježen u pticu koja je išla na more, a prosječni osnovni pH je, dakle, pH 1,50 ± 0,13 na sve tri ptice. Pregled

Rasprava pregled

Korištenje prvi želudac pH snimka ikad provedena u sakupljačko predznak, mi potvrditi naše predviđanje da želudac pH lutajućih albatrosa je izuzetno niska (Sl. 2). Takav nizak pH je vrlo blizu osnovnom želuca pH zabilježen u bijelom podlogom bjeloglavih supova (sl. 3, [30]), i znatno je niža od razine pH snimljenih u raznim drugim vrstama morska ptica koje se hrane ribom i bili prethodno proučavao pomoću istih minijaturnih, autonomne pH mjerača (sl. 3). pregled

Naši rezultati temelje se na vrlo ograničen veličinom uzorka, koji se sastoji od samo jednog snimanja na moru, a dva za ptice u gnijezdu. Oni bi trebali biti dopunjeni daljnjim snimke na većem broju ptica na različitim stupnjevima parenja ciklusa i na različitim vrstama predznak pokazuje kontrastne prehrambene sklonosti. Međutim, naša tri snimke pokazuju dosljedan, iznimno niske osnovni pH razine 1,5 u prosjeku. Takve fizioloških parametara su vjerojatno da će pokazati jak inter-individualne varijabilnosti, pa i standardne devijacije za želudac pH mjerenja provedenih u drugim vrstama ptica su u istom pH jedinice. Stoga smo uvjereni da su naši snimci pokazuju vrlo kiseli (< 2) pH u želucu u nedoumici albatrosa pregled

Takav nizak pH pogoduje brzom kemijsku probavu hrane, a također je optimalan za proteolitički enzim kinetičku [10].. Vrlo je vjerojatno da je to fiziološka karakteristika razvio kao odgovor na dijeti uglavnom sastavljen od lignje, a na slučajan distribuciju ovog prehrambenog resursa rezultira velikim, rijetkih jela. Strategija lutanja albatrosa je zaista pokriti velike udaljenosti brzo i na niskim troškovima, kako bi se povećala vjerojatnost nailazi raspršene zakrpe plijen čija distribucija je nepredvidljiv [22], [31]. Oni uhvatiti u prosjeku jednom plijen svaki 200 km, a neki plijen može biti teška kao 3,2 kg [22], dodatnom opterećenju koji povećava krilo utovar i smanjiti optimalnosti leta [23], [32]. Kao što je gore navedeno, oni često ostaju na površini mora nekoliko sati nakon što je progutao veliki plijena [22]. To vrijeme provedeno na površini mora bez izdvajanja dodatnih plijen vjerojatno odgovara njihovom vremenu probave, razdoblje tijekom kojeg niske pH u želucu im omogućuje da proces hranu brzo, postati u zraku i opet letjeti na najnižim mogućim energetskim troškovima [31]. Biti u stanju probaviti brzo velika obroka predstavlja važnu prednost smanjenjem vremena provedenog na moru, ili troškove leta. Ova strategija je morski ekvivalentan onom krmne lešinara, koji također ostaju na tlu nakon velikih obroka pregled

Međutim, niska pH u želucu predstavlja i strateška prednost za morske ptice se hrane na ribljih otpadaka. Oni mogu apsorbirati velike količine ovog slučajan resursa, i probavu brzo. Izravni zapažanja oko Crozet-kerguelen provedenih s dugim-linijski brodovi koji proizvode otpad (A. Prudor, unpubl podataka) pokazuju da luta albatrosa su dominantne vrste unutar više vrsta sitne pohađaju ribarskih plovila zbog svoje velike veličine tijela i agresivno ponašanje [31 ]. Oni također imaju dovoljnu količinu želučane uzimati velike količine tih otpada, ali nakon velikog obroka oni obično ostanu na površini oceana za nekoliko sati. Pregled

Lutajući albatrosa iz Crozet otocima su mislili da se hrane u nekoj mjeri na otpad od dugih košuljicama berbu Patagonian toothfish ( Dissostichus eleginoides pregled), ali količina ribarstva otpada da su oni zapravo troše preostaje da se utvrdi, kao i učestalost ovog umjetnog izvora hrane na morska ptica prividne fitness. Doista, ribarstva otpad općenito blagotvorno na koje vežu morskih ptica [33], ali u nekim slučajevima su postavili ekološke zamke i smanjiti reproduktivni uspjeh [34]. Pregled

Izvori pregled

Mi smo zahvalni svim sudionicima 48. Crozet prezimljavanje tim, posebno Maxime Loubon, Anaëlle Atamaniuk, Simon-Pierre Babski i Jeremy Tornos na predanom pomoć tijekom terenskog rada. Puno hvala i na Emilie TEW Kai i Benedicte Martin za računanje i ilustrativnog pomoći.

• PLoS ONE: čimbenik rasta fibroblasta 10-čimbenik rasta fibroblasta receptor 2b posredovani prijenos signala nije potrebna za odrasle žljezdana Želudac Homeostasis
• PLoS ONE: H. pylori seropozitivnosti prije 40 godina i naknadnu rizik od raka želuca:? Uvid u pravi odnos