Közügyek: Az európai választások (2021 február) előzetes eredményeinek értékelése
A fosszilis fogak belsejében lévő szén-izotópok elemzésével már régóta meghatároztuk, hogy melyik elhullott állat evett. Két évtizeden keresztül feltételezzük, hogy ezekben az egyenletekben a fő izotópérték minden növényt tápláló emlős esetében azonos, de Julia Tejada-Lara, az Amerikai Természettudományi Múzeum és a Columbia Egyetem vezetésével végzett új kutatás ellentétben a Royal Society B-vel erre a feltételezésre, amely feltárja, hogy az érték a testmérettel változik.
A kihalt gerincesek étrendjének hiánya hagyományosan a faj anatómiai adataitól függ - például a fogaktól, a zománc kopásának magasságától és mennyiségétől, valamint a koponya és az állkapocs konfigurációjától. De a közelmúltban a kutatók elkezdték használni a stabil szén (δ13C) izotóp elemzéseket, hogy közvetlenül azonosítsák azokat az ételeket, amelyek kihaltak a növényevőkből, amelyek életük során ettek. A növényekben meghatározott dimenziókban kialakuló stabil szén-izotópok megőrződtek az ezeket a növényeket fogyasztó állatok testszöveteiben. Állatcsontok, fogak, körmök vagy más biológiai anyagok mintavételével a paleontológusok azonosíthatják az egyes állatok által elfogyasztott növényfajokat, azt, hogy a különböző fajok hogyan oszthatják meg az erőforrásokat ugyanazon környezetben, sőt a teljes csapadékmennyiséget vagy egyéb környezeti jellemzőket is.,
"A stabil szén-izotóp vizsgálatok ma már szerves részét képezik tudományos eszköztárunknak, amely a paleontológiai és geológiai témák széles skáláját ismerteti, a ragadozók és a zsákmányok kölcsönhatásaitól a régi csapadékbecslésekig" - mondta John Flynn, a tanulmány társszerzője és Frick kurátor fosszilis emlősök gyűjteménye a P osztály múzeumaiban. "A testméret hatásának megfelelő új képleteinket alkalmazzuk, amelyek a különböző fajok, ökoszisztémák és éghajlat történelmének pontosabb megértéséhez szükségesek a Föld történetében.".
Mivel egy állat az étrendből a testszövetbe szenet tartalmaz, számos élettani folyamat befolyásolja, hogy a szén-izotópok mennyire és milyen arányban szívódnak fel. Tehenek és más nagy patások vizsgálata alapján a tudósok általában azt hitték, hogy az összes növényt tápláló emlős csontvázszövete 14 ezer ezrelékkel (14 ezrelék) stabil szén-izotópokban "dúsul" az elfogyasztott ételhez képest. Ez az állandó, úgynevezett dúsítási érték, lényeges része annak az egyenletnek, amelyet a tudósok az állati takarmány geokémiai elemzéséhez használnak. De Tejada-Lara, a Columbia Egyetem Föld- és Környezettudományi Múzeumának és tanszékének hallgatója, aki lustákat kutat, gyanús volt, hogy valamit figyelmen kívül hagyott ez az egyetemes egyenlet.
"Egyetlen érték használata minden növényevő emlős számára, az apró majmoktól az óriási elefántokig nagy előfeltételnek tűnt számomra" - mondta Tejada-Lara, a tanulmány vezető szerzője. "Úgy döntöttem, hogy alaposabban megvizsgálom az élő és a fosszilis len dúsításának értékét, mert sok tulajdonságukban kivételesek, összehasonlítva a növényeket egészében fogyasztó emlősökkel."
A perui Limas Huachipa állatkertjével együttműködve Tejada-Lara a rutin állatorvosi fogorvosi ellátás során összegyűjtött élelmiszer- és fogpormintákat vett - a modern lajhár két faja: a Bradypus variegatus és a kétujjú lajhár (Choloepus hoffmanni). Az elemzett sántaságokat fiatal koruktól kezdve kontrollált és stabil étrenddel táplálták, így a kutatók képesek voltak közvetlenül megmérni az általuk fogyasztott stabil szén-izotóp mennyiségét. Amikor a kutatók a lusta fogakból vett minták alapján kiszámították a szén-izotóp dúsítási értéket, megállapították, hogy a háromujjú lajhár esetében mérföldenként 10, a kétujjas résnél mérföldenként 12.
Aztán megmérték Mylodon darwinii hatalmas kihalt molnár dúsulásának értékét, aki körülbelül 10 000 évvel ezelőtt élt Dél-Amerikában. A kövületek és a fogak mintájával székletmintákkal a kutatók megállapították, hogy a fogszövet mérföldenként körülbelül 15, 5-tel gazdagodott az étrendi szénarány miatt.
"Csak egy emlőscsoport 5 mérföldes változásáról van szó" - mondta Tejada-Lara. "Ez nagy különbséget jelenthet a kutatási eredmények értelmezésében, beleértve ennek a felfedezésnek a lehetőségét arra, hogy pontosabb információkat nyújtson arról, hogyan alakult az étrend fejlődése saját születésünk során, mivel a főemlősök között vannak kisebb és nagyobb fajok."
A kutatók kombinálták a lustaságot a dúsítási értékekkel, amelyeket számos más emlős növényevő számára számítottak, ismert táplálékkal, a préri préritól a sertésen át a zsiráfig, és drámai módon egyértelmű mintát találtak: a dúsítási érték általában a test méretével növekszik. Megállapították, hogy mérföldenként 9, 1 szinten a házi egérnek (Mus musculus) volt a legalacsonyabb értéke a mért értéknél, és a kihalt melodoni kanapéé volt a legmagasabb. E tanulmány alapján a kutatócsoport új modelleket javasolt, mint például az emlős növényi élelmiszerekbe beépített szén, az ételtől a fogakig, hogy integrálják a tudományt a modern és ősi állatok és ökoszisztémák tanulmányozásába.
A tanulmány egy másik dúsítási modellt is talált az állatok emésztőrendszerének összetételétől függően - nevezetesen, hogy az állat előhírnök vagy tároló fermentor-e. Mint kiderült, a hatalmas alkalmi lager Mylodon törvény előtti fermentor volt, amely hatalmas mennyiségű metánt termelt.