Только после изменения микробиома сумчатые используют в качестве источника пищи также те виды эвкалипта, листья которых до сих пор не могли их переварить.
Коалы - экстремальные специалисты по питанию: они едят только листья очень специфических видов эвкалипта. Разные популяции сумчатых питаются разными видами деревьев. Но даже при недостатке пищи и надвигающемся голодании они больше не могут менять свой рацион. Это также затрудняет работу защитников природы, когда необходимо переселение животных. Теперь австралийские биологи обнаружили, что кишечная флора коалы - ее микробиом - определяет, какие листья съедобны, а какие нет. Только передача кишечных бактерий других коал позволила животным переключиться на ранее отвергнутую листву.
Ученые смогли показать, что в основном можно использовать капсулы кишечных бактерий, изготовленные из фекалий, для колонизации толстой кишки новыми микробами. Измененный микробиом облегчил изменение диеты. Причиной исследования стала голодная смерть 70 процентов населения коал. Животные жили в лесу деревьев Eucalyptus viminalis и размножались так сильно, что все листья этих деревьев были разрушены. Хотя поблизости находились эвкалиптовые деревья другого вида (Eucalyptus obliqua), из листьев которых могли питаться другие популяции, голодные животные не использовали этот альтернативный источник пищи. Среди прочего, листья двух видов эвкалипта показывают различия в содержании белков и трудно усваиваемых волокон. Коалы, которые специализировались на одном виде дерева, отличались по видовому спектру своего кишечного микробиома от тех, которые предпочитали другие виды деревьев.
Теперь исследователи хотели выяснить, можно ли изменить микробиом путем переноса кишечных бактерий таким образом, чтобы стало возможным изменение диеты. Для этого они поймали двенадцать диких коал, которые питались исключительно листьями Eucalyptus viminalis. Из фекалий других коал, чья еда состояла только из листьев деревьев Eucalyptus obliqua, биологи приготовили концентрат кишечных бактерий, который был заключен в кислотоустойчивые капсулы. Эти капсулы подавали коалам группы Eucalyptus viminalis в течение девяти дней. В то же время они предложили животным листья Eucalyptus obliqua для еды. В течение трех недель микробиом изменился, и коалы начали есть ранее забракованные листья.
В то время как у людей изменение диеты с течением времени меняет микробиом кишечника, коала имеет тенденцию обращать его вспять: для переваривания определенного сорта листьев им необходимо сочетание определенных видов бактерий, которые они используют после рождения вместе с фекалиями своих матерей. То есть в них кишечные бактерии определяют, что съедобно. Их метод преднамеренного изменения кишечной флоры коал надеется использовать исследователей, когда животные должны быть переселены после разрушения их естественной среды обитания и адаптированы к новому источнику пищи. Капсулы кишечных бактерий также могут быть полезны в качестве пробиотика при лечении коал антибиотиками.
Охватывать деревья - значит помочь расслабиться и остудить разум. Коалы идут еще дальше: прижимаясь к деревьям, они физически остывают. В жару они используют деревья, которые холоднее окружающего воздуха, чтобы снизить температуру тела. При таком поведении деревья, живущие на деревьях, избегают перегрева при высоких температурах. Этот механизм для терморегуляции был открыт австралийскими биологами. Поскольку коалам не нужно так много дышать, чтобы охладиться, благодаря обниманию деревьев они избегают потери ценной воды. Тип дерева также играет центральную роль. Если это особенно тепло, обитатели дерева ищут особенно прохладные разновидности, такие как черная деревянная акация.
Результаты ученых подчеркивают важную роль стволов деревьев в качестве поверхностей охлаждения на уровне земли, которые обеспечивают холодную локализованную микросреду - не только для коал, но и для всех видов деревьев. Животные, живущие на земле, имеют совсем другие возможности, чем обитатели деревьев, спастись от сильной жары и немного остыть. Например, они отступают в более прохладные места на земле или даже в подземные укрытия, такие как пещеры. Эта форма регулирования температуры тела, которая нацелена на микроклимат, который помогает с терморегуляцией, является ключевой стратегией для борьбы с изменениями температуры в окружающей среде. В верхушках деревьев эти возможности, однако, явно ограничены.
Фактически, коалы изменили и поведение и их непосредственное окружение. В теплую погоду они приняли позу, в которой они установили гораздо больший контакт тела с деревом. Они охватывали стволы или более толстые, более глубокие ветви. Кроме того, какие деревья они посетили, было связано с температурой. В более мягких условиях только около 5 процентов коал были обнаружены в черной акации (Acacia mearnsii). Если было очень жарко, доля выросла до 29 процентов. Эти акации характеризуются особенно низкой температурой на их поверхности, которая в среднем на пять-семь градусов ниже, чем окружающий воздух.
