PLoS ONE: Vultures of the Seas: Hyperacidic skrandžiai į klajojo albatrosai kaip Derinimo su išskaidytų maisto išteklių, įskaitant žuvininkystės atliekų

Anotacija

Gyvūnai pirmiausia riboja jų pajėgumą įsigyti maisto, dar virškinimo veiklos rezultatus taip pat sąlygos, energijos įsigijimo ir galiausiai treniruoklių. Optimalus maitinimasis teorija prognozuoja, kad organizmai mintantys fragmentiškas išteklių turėtų padidinti savo maisto krovinius per kiekvieną pakeitimą, ir turėtų suvirškinti šias apkrovas greitai sumažinti kelionės išlaidas tarp maisto pleistrai. Mes išbandėme aukštos virškinimo veiklos prognozavimas pagal klajojo albatrosus, kurie gali praryja grobį iki 3 kg, ir maitinasi labai išsibarsčiusių maisto išteklius visoje pietinėje vandenyno. GPS sekimo 40 klajojo albatrosus iš CROZET salyno inkubavimo etape patvirtino, maitinimasis judėjimą tarp 475-4705 km, kurios suteikia paukščiams prieigą prie grobio įvairovę, įskaitant žuvininkystės atliekų. Be to, naudojant miniatiūrinę, autonominis duomenų įrašymo dedamas į trijų paukščių skrandį, mes atliko pirmasis matavimus skrandžio pH ir temperatūros procellariformes. Šie atskleidė stebėtinai žemas pH lygis (vidutinis 1,50 ± 0,13), gerokai mažesnis nei kitose jūrinių paukščių ir panašias į grifai minta CARRION. Toks mažas skrandžio pH, suteikia klajojo albatrosai strateginį pranašumą, nes leidžia jiems greitai cheminį suskirstymas suvartoti maisto ir todėl greitai virškinimą. Tai naudinga minta fragmentiškas, natūralaus grobio, bet ir žuvininkystės atliekų, kurios gali būti svarbus papildomas maisto šaltinis klajojo albatrosai

nurodomoji dalis:. Grémillet D Prudor A Le Maho Y Weimerskirch O ( 2012) Vultures of the Seas: Hyperacidic skrandžiai į klajojo albatrosai kaip Derinimo su išskaidytų maisto išteklių, įskaitant žuvininkystės atliekų. PLoS vieną iš 7 (6): e37834. Doi: 10,1371 /journal.pone.0037834

redaktorius: Hansas-Ulrichas Petras, Ekologijos institutas, Vokietija

Įstojo: Kovo 12, 2012 m Priėmė: Balandžio 25, 2012 m Paskelbta: Birželis 6, 2012

Visos teisės saugomos: © 2012 Grémillet et al., Tai atviros prieigos straipsnis platinama pagal Creative Commons Attribution licencija, kuri leidžia nevaržomai naudotis, paskirstymo ir dauginimąsi bet kokioje laikmenoje sąlygomis, su sąlyga, kad pirmasis autorius ir šaltinis įskaitomos

Finansavimas:. Šis tyrimas buvo finansuojamas Centre National de la Recherche Scientifique ir Prancūzijos Polar instituto Paul-Emile Victor (programos 109). Į finansuotojai neturėjo vaidmenį studijų dizainas, duomenų rinkimo ir analizės, sprendimų skelbti, ar ruošiant rankraštį

konkuruojančių interesų.. Autoriai pareiškė, kad nėra konkuruojantys interesai egzistuoja

Įvadas

gyvūnų gebėjimą išgyventi ir daugintis tam tikroje aplinkoje yra dažnai vertinamas kaip visų pirma riboja energijos įsigijimo (metabolinio teorijos ekologijos [1]). Dar du papildomi kliūčių pasitaiko: (a) jų gebėjimas mesti perteklių šilumą raumenų veiklos (šilumos išsklaidymo riba teorija [2]), ir (b) jų gebėjimas virškinti maistą. Pastaroji alternatyva jau seniai apleista, dar Karasov Diamond ir kolegos parodė virškinimo kliūčių egzistavimą tam tikrų rūšių serijos, Kolibriniai (pvz Selasphorus Rufus
) yra klasikinis pavyzdys [3], [4]. Ekologiškai, virškinimas yra esminis procesas, nes ji nėra vienintelė sąlyga atskirų organizmų likimas, bet taip pat materijos ir energijos srautai visoje maisto klodai [5].

Biologiškai, virškinimas tarnauja skaidyti tikslą ir įsisavinti suvartoti maisto. Virškinamojo trakto ji yra pagalba mechanine mušant, mažo pH, virškinimo fermentų, ir kartais Symbiont [6]. Šio proceso sunkumas labai priklauso nuo tekstūros ir šalčiams maisto: kai minėtas kolibris kanalai, nektaras yra lengva sugriauti. Kitas kraštutinumas, stručių ( Struthio Struthio
) maistas yra patarlėje sunku.

Visų pirma, bendradarbiau ir /arba žalingo poveikio reikia sugebėti virškinti platų mitybą, įskaitant hardy maisto [7 ]. Be to, maitinimasis teorija prognozuoja, kad gyvūnai mintantys Vietomis maistas turėtų būti pajėgi nurijimas daug, ir juos kuo greičiau virškinti [8]. Tai ypač pažymėtos paukščių, kurie turi tapti ore, net ir po didžiausių patiekalų. Geriausias pavyzdys šios strategijos yra rasti grifai minta CARRION. Šios rūšys turi dideles skrandžius, ir labai mažas skrandžio pH (1.5), kuris vaidina svarbų vaidmenį chemiškai ištirpinant standžiųjų dalių, ypač kaulus [9]. A 1 iki 2 pH yra taip pat optimalus proteolizinių fermentų, kurie vaidina lemiamą vaidmenį maisto [10] suskirstymas.

Pietų vandenyne, serija tyrimai skirtas jūrų plėšrūnų pajėgumą įsigyti maisto [11], tačiau mažai žinoma apie jų virškinimo fiziologijos ir potencialių virškinimo kliūtis. Be jūros paukščių, novatoriškas darbas parodė, kad kai auka, ypač kalmarų, yra sunkiau virškinami nei kiti, kad minta kalmarų sukelia uždelstą skrandžio ištuštinimą [12], ir kad paukščiai valgymo kalmarai linkę turėti daugiau virškinimo trakto [13].

Amžinai albatrosus ( Diomedea exulans
), didžiausi išlikę jūros paukščių rūšių, daugiausia minta pagauti vandenyno paviršiuje [14] kalmarai. Tačiau jų mityba yra ne tik kalmarai, bet rodo daug įvairių kitų plėšriųjų pavyzdžiui, žuvų, dvėsena paukščių ir jūrų žinduolių, taip pat žuvininkystės atliekų, kurių dalis skirtis priklausomai nuo svetaines ar etapuose veisimosi sezoną [15] - [18]. Klajojo albatrosas maisto atsiranda atskiras ir nenuspėjamas lopai; paukščiai skristi ilgą laiką prieš nurijimas didelis kalmaras ar kitą grobį nereguliariai [19]. Todėl pelningiausia grobuoniškas strategija praryja tiek maisto, kiek įmanoma, kai galima ir persikelti į kitą pleistrą [20]. Albatrosas skrandžio morfologija atspindi šį evoliucinį prievartos, su maždaug tūrio 3-4 l [21], kuri leidžia paukščiai praryja didelius vieno grobį daiktus iki 3,2 kg [19], t.y. daugiau nei 30% savo kūno masės. Po tokių didelių patiekalų, klajojo albatrosai gali būti sunku nusiimti jei vėjo sąlygos nėra palankios, tai paaiškina, kodėl jie dažnai lieka vandenyno paviršiaus kelių valandų [22]. Jei jie sugeba nusiimti greitai (esant stipriam vėjui), toks papildomas maistas apkrova gali padidinti savo skrydžio išlaidas didinant sparno pakrovimo [23]. Klajojo albatrosai todėl aiškiai turėtų kuo greičiau apdoroti didelius patiekalus, strategija, kad jie teoriškai pasidalinti su grifai, kurios susiduria su panašiomis maitinimasis ir skrydžio apribojimus.

Šiame kontekste mes patikrinome hipotezę, kad klajojo albatrosai yra grifai apie jūros, skirta greitai virškinti didelius kiekius hardy maistą, pavyzdžiui, kalmarai, ir todėl iš anksto pritaikyti prie sparčiai apdoroti žuvininkystės atliekų, neseniai įvykusių išteklius, kuri suteikia didelius kiekius maisto per trumpą laiką. Norėdami išspręsti šią problemą, mes atliekame GPS sekimo klajojo albatrosai jūroje, ir įrašė savo skrandžio pH metu ir tarp valgio. tada Šie pH lygis buvo palyginti su kitų Seabird rūšių šėrimo nuo maisto įvairių tipų ir grifas skrandžio pH išbandyti prognozę, kad klajojo albatrosas skrandžio pH yra ne mažiau kaip kad grifai.

Metodai

etika pareiškimas

Visi mokslinės procedūros buvo patvirtintas etikos komisijos Prancūzijos Polar instituto (IPEV), buvo atliktas atsižvelgiant į jos rekomendacijas ir pagal leidimus rezervo Naturelle des Terres Australes bei Comité . de l'Environnement Polaire

tyrimas buvo atliktas sausio - 2011 kovo turint sala (46 ° S, 51 ° E), CROZET salynas, Pietų vandenyne. Klajojo albatrosai buvo tiriami, o inkubacijai, laikotarpis, per kurį tėvai pamainomis tuo lizdą, o partneriu pašarai jūroje laikotarpių kelių dienų iki mėnesio [24]. Paukščiai buvo sugauta lizdą, kaip apibrėžta ilgalaikio monitoringo programą jų maitinimosi elgseną sistemą. Didelis dėmesys buvo sumažinti stresą, o aptarnavimo, kuris tęsėsi < 10 min visais atvejais. Paukščiai buvo sumontuojamas su GPS duomenų kaupiklis įrašyti savo judesius jūroje, arba kurio pH duomenų kaupiklis įrašyti skrandžio pH.

GPS pozicionavimo

naudotas miniatiūriniai GPS įrašymo (I-gotu , Mobilus veiksmas technologijos Inc Sinbėjus, Taivanas; 44,5 × 28,5 × 13 mm, 20 g, ty 0,2% paukščių kūno masės) pridedamas su vandeniui juosta plunksnų. Paukščiai buvo perimta ir įrengta su GPS po to, kai buvo atleistas savo partneriu ir buvo apie palikti už maitinimasis kelionės jūroje. Įrenginių ir juosta buvo ištrintas, grįžus į koloniją po vieną maitinimasis kelionę. Šis metodas buvo sėkmingai naudojamas šios rūšies beveik du dešimtmečius [25], be išmatuojamų poveikį elgesiui, reprodukcinės produkcijos ar išlikimui [26]. Įrenginiai buvo užprogramuotas įrašyti GPS padėtį kas 15 min visoje maitinimasis kelionę. Saugomi duomenys buvo priskirti "Google Earth® iliustruoti klajojo albatrosas jūroje namų spektrą.

Skrandžio pH ir temperatūra Įrašai

mokėsi skrandžio pH ir temperatūrą, naudojant savarankiška, miniatiūrinę įrašymo uždengtas titano būsto, kuris buvo prarytas paukščių ir liko už matavimo metu skrandyje. Naudojami įrenginiai (pH-metras, Žemės & vandenyno technologijos, Kylis, Vokietija, 11 cm ilgio, 2 cm skersmens, masė 80 g, ty 0,9% nuo paukščių kūno masės) yra visiškai aprašyti [27], kurioje taip pat pateikia visą būtinos informacijos apie paruošimą, kalibravimo procedūras ir duomenų tvarkymo. Įrenginiai buvo nustatytas rekordinis pH (tikslumas 0.02 pH vienetų) ir temperatūros (tikslumas < 0,1 ° C) kas dešimt sekundžių. Temperatūros duomenys buvo analizuojami šie [21] ir [28], kad būtų įvertinti sugautų jūroje naudojant amplitudę ir temperatūros kritimas užfiksuotas į skrandį po plėšriųjų nurijus trukmę grobio masę.

diegimo procedūra srityje glaudžiai po ankstesnius tyrimus, atliktų tos pačios rūšies [28], naudojant prietaisus tokios pačios kūno masės ir dydį, kuris vis dėlto įrašomi tik tuo atveju skrandžio temperatūra: paukščių buvo sukeltas nuryti pH-metrą tuo eksperimento pradžioje, ir ji buvo išieškota ties matavimo pabaigoje skrandžio paraudimas, technika, kuri buvo nuolat naudojamas surinkti skrandžio turinį jūros paukščių dėl mitybos tyrimų tikslais [29].

rezultatai

GPS- stebėjimo

įrengė 43 paukščių su GPS įrašymo viso. Vienas įrenginys nebuvo surinkti duomenis, antrasis buvo prarastas jūroje, ir trečioji tik surinkti duomenys 12 valandų. Todėl 40 pilnų takelius iš viso buvo surinkta, dėl jūroje kelionėms tarp 3.6 ir 21.1 dienų (vidutiniškai 9,3 ± 4,9), per kurį paukščiai keliavo tarp 475 ir 4507 km (vidutinis 3511 ± 2718). Kaip parodė ankstesnių darbų, iš kelionių trukmė buvo labai įvairi, su kelionės vyksta per vandenyno vandenyse, taip pat virš lentynos krašto

Skrandžio Temperatūros ir pH modeliai (1 pav.).

Mes įrengė 5 paukščių, sergantiems ph metrų iš viso. Du asmenys buvo įrengtos už kelių valandų lizdą pradinio bandymo etape, o trys buvo įrengta prieš išeinant į jūrą. Per pastarąją grupę, tik vienas paukštis sugrįžo į lizdą su savo pH-metrą, kiti du atryjama jūroje įrenginį, o tai jau įvyko ankstesnes studijas naudoja panašius skrandžio kaupikliai [28], nes jis yra fiziniai mechanizmai pagal kurį klajojo albatrosai ir kiti jūrų paukščiai evakuoti suskaldyti maisto dalių, pavyzdžiui, kalmarų snapai.

Todėl analizuojami skrandžio pH ir temperatūros įrašus trijų paukščių. Į paukštis, išėjo į jūrą (iš 7 dienų 2 pav.), Bazinio skrandžio pH buvo itin žemas (pH 1,35 ± 0,14), kartais mažėja pH 0,51. Paraleliniai temperatūros įrašai nurodyta praryti šalto grobio (2 pav.), Kuri apskaičiuota masė buvo vidutiniškai 110 ± 280 g. Prey daiktai buvo kartais dideli, iki iki maždaug 1160 g. Po to, kai tokių didelių daiktų suvartojimo, skrandžio pH smarkiai išaugo (iki pH 4,88), ir iš naujo rūgštingumo sumažinimą, į pradinę būklę tik per kelias valandas vieną dieną (2 pav.). Du paukščiai, apsistojęs lizdą ir nebuvo maitinti parodė stabilius, labai mažo skrandžio pH lygį (vidutiniškai pH 1.50 ± 0.13 ir 1.65 ± 0,10, atitinkamai). Šios vertybės yra suderintas su žemės pH lygį įrašytas paukštis, kad išėjo į jūrą, o vidutinė pradinė pH visose trijose paukščių buvo todėl pH vertė 1,50 ± 0,13.

Diskusijos

Naudojant pirmasis skrandžio pH įrašymo kada nors vykdoma ieško maisto Petrel, mes patvirtinti mūsų numatymą, kad skrandžio pH klaidžiojančių albatrosų yra labai mažas (2 pav.). Toks mažas pH yra labai arti pradinės skrandžio pH užfiksuota BALTNUGARIŲ grifonas grifai (3 pav., [30]), ir yra gerokai mažesnis nei pH lygį įrašytų kitų Seabird rūšių įvairovė, kad daugiausia minta žuvimis ir buvo anksčiau studijavo naudojant tuos pačius miniatiūrinę, autonominis pH-metrų (3 pav.).

Mūsų išvados yra pagrįstos labai ribotos imties dydis, sudarytas tik iš vieno įrašo jūroje ir du paukščius lizdą. Jie turėtų būti papildytas dar įrašų ant didesniam skaičiui paukščių įvairiose stadijose veisimo ciklą, taip pat įvairiose PETREL rūšių, rodančių kontrastingos mitybos pageidavimus. Tačiau, mūsų trys įrašai rodo vienodus itin žemas pradinis pH lygį 1,5 vidutiniškai. Tokie fiziologiniai parametrai yra mažai tikėtina, kad parodytų tvirtą tarp individų, ir iš tikrųjų standartinius nuokrypius atliktų kitų paukščių rūšių skrandžio pH matavimų yra toje pačioje pH vieneto. Todėl mes įsitikinę, kad mūsų įrašai rodo labai rūgštus (< 2) skrandžio pH klajojo albatrosai

Toks mažas pH skatina greitą cheminį virškinimą maisto ir taip pat optimalus proteolizinių fermentų kinetinę [10].. Tikėtina, kad ši fiziologinė charakteristika išsivystė kaip atsakas į dietos daugiausia sudaro kalmarai, ir į fragmentiškas platinimo šio maisto išteklių, dėl didelių, retai patiekalų. Iš klajonių albatrosai strategija iš tiesų yra padengti didelius atstumus greitai ir mažomis sąnaudomis, padidinti pakliūti dispersinių grobį lopai, kurių pasiskirstymas yra nenuspėjamas [22] tikimybę [31]. Jie sugauti vidutiniškai vienas plėšriųjų kas 200 km, o kai auka gali būti kaip sunkusis, kaip 3,2 kg [22], papildomas apkrovos, kuri padidina sparno krovimo ir sumažinti optimalumo skrydžio [23], [32]. Kaip nurodyta pirmiau, jie dažnai lieka jūros paviršiaus kelioms valandoms po to, kai prarijo didelį grobį elementus [22]. Tai laikas, praleistas ant jūros paviršiaus be užfiksuoti papildomą grobį tikriausiai atitinka jų virškinimo metu, laikotarpis, per kurį mažai skrandžio pH, leidžia jiems greitai apdoroti maistą, vėl tapo ore ir skristi ne mažiausios galimų energetinių išlaidų [31]. Gebėti suvirškinti greitai didelių patiekalų yra svarbus pranašumą sumažinti laiką, praleistą ant vandens, ar skrydžio išlaidas. Ši strategija yra jūrų lygiavertis maitinimasis grifai, kurie taip pat lieka ant žemės po didelių patiekalų

Tačiau mažas skrandžio pH yra taip pat strateginis privalumas jūros paukščių šėrimo nuo žuvininkystės atliekų. Jie gali sugerti didelius kiekius šio Vietomis išteklių ir virškinti juos greitai. Tiesioginiai stebėjimai aplink Crozet-Kergeleno salų atliktų nuo ūdomis žvejojantiems laivams, gaminančių atliekos (A. Prudor, unpubl duomenys) rodo, kad klajojo albatrosai yra dominuojantys rūšių per įvairias rūšis pulkų lankančių žvejybos laivus, nes jų didelis kūno dydis ir agresyvaus elgesio [31 ]. Jie taip pat turi pakankamai skrandžio tūrį praryja didelius kiekius šių atliekų, dar po dideliu valgio jie paprastai likti vandenyno paviršiaus keletą valandų.

klajojo albatrosai iš CROZET salų yra manoma, kad pašarų kažkiek nuo atliekos ūdomis derliaus nuėmimo Patagonijos nototetinių ( Dissostichuseleginoides
), tačiau dėl žuvininkystės atliekų kiekis, kad jie faktiškai sunaudoti dar reikia nustatyti, taip pat šio dirbtinio maisto išteklių dažnis nuo Seabird akivaizdžiai tinkamumo. Iš tiesų, žuvininkystės atliekos paprastai yra naudinga prapūtimo jūros paukščių [33], tačiau tam tikrais atvejais jie nustatė ekologinius spąstus ir sumažinti reprodukcinę sėkmę [34].

Padėka

Esame dėkingi visiems dalyviams 48-ąja Crozet žiemoja komanda, ypač Maxime Loubon, Anaëlle Atamaniuk, Simon-Pierre Babski Jeremy TORNOS jų skirta pagalba rinkimo vietoje metu. Ačiū taip pat Emilie TEW KA ir Bénédicte Martin skaičiavimo ir pagalba aiškiau pateikti.

• PLoS ONE: fibroblastų augimo faktorius 10-fibroblastų augimo faktoriaus receptoriaus 2b keisdamas Signalizacijos nereikia Suaugusiųjų Glandular Skrandžio Homeostasis
• PLoS ONE H. pylori seropozityvumo prieš 40 metų amžiaus ir vėlesnių rizikos skrandžio vėžio? A True Santykių glimpse