أظهرت دراسة ممولة فيدراليًا بقيادة علماء الأحياء في جامعة براون أن الأنظمة الغذائية لمختلف الحيوانات العاشبة الكبيرة أكثر تنوعًا وتعقيدًا مما كان يعتقده العلماء سابقًا. على مدى أجيال، قام العلماء والطلاب بتقسيم الحيوانات إلى فئات بناءً على نظامهم الغذائي: الحيوانات آكلة اللحوم تأكل اللحوم، والحيوانات العاشبة تأكل النباتات المزهرة، والصنوبريات، والشجيرات، والحيوانات العاشبة تأكل في الغالب العشب.
قطيع من البيسون يرعى على العشب في حديقة يلوستون الوطنية في الصيف. مصدر الصورة: هانا هوف.
ومع ذلك، أظهرت دراسة جديدة ممولة اتحاديا بقيادة علماء الأحياء من جامعة براون بالتعاون مع علماء حديقة يلوستون الوطنية أن الحيوانات العاشبة غالبا ما تأكل مجموعة متنوعة من النباتات أكثر بكثير مما كان معترفا به سابقا، اعتمادا على الظروف التي تواجهها.
وجدت الدراسة، التي نشرت في دورية وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، أن الأساليب القديمة لتصنيف الأعشاب على أساس نسبة النظام الغذائي للحيوانات العاشبة تبالغ في تبسيط الواقع. وأوضح تايلر كارتزينل، الأستاذ المشارك في علم البيئة والتطور وبيولوجيا الكائنات الحية في جامعة براون والمؤلف المشارك للدراسة، أن نظام التصنيف هذا قد يتجاهل اختلافات مهمة في النظام الغذائي للأفراد داخل نفس النوع، وكذلك أوجه التشابه التي قد تنشأ بين الأنواع المختلفة.
وقال كاتزنر "هذا دفع علماء الأحياء إلى التفكير فيما إذا كنا نرى أنماطا في الطبيعة تعزز فكرتنا حول ما يجب أن تفعله الحيوانات، بدلا من ما تفعله بالفعل". "هذا دليل قوي على أننا، في يلوستون، نضع الحيوانات في نفس صندوق التصنيف مثل جميع أفراد النوع، دون مراعاة الاختلافات في السلوك الغذائي داخل الأنواع أو - ربما الأهم من ذلك - بعض أوجه التشابه بين الأنواع."
ويشير كاتزنر إلى أن مثل هذه الدراسات يمكن أن توفر رؤى قيمة للتنبؤ بكيفية استخدام الحياة البرية للموارد في المناظر الطبيعية المتغيرة، خاصة في السياقات التي تكون فيها طرق الحفظ مثيرة للجدل.
وقال كاتزنر: "هذه النتائج حاسمة لفهم كيفية تعايش العديد من أنواع الثدييات الكبيرة في يلوستون". "تشير نتائجنا إلى أن الحفاظ على التنوع النباتي هو شرط أساسي للحفاظ على التنوع في الحياة البرية المهاجرة."
على مدى السنوات السبع الماضية، كان فريق البحث يدرس كيفية عثور الحيوانات في يلوستون على الطعام واختياره. وفي دراسة نشرت العام الماضي في مجلة Royal Society Open Science، ركزوا على تحديد أنماط البحث النموذجية لكل الأنواع العاشبة في الحديقة.
وفي أحدث دراسة، تعاون العلماء مرة أخرى مع باحثين في يلوستون لمراقبة خمسة حيوانات عاشبة كبيرة: ذات القرون الشوكية، والأغنام ذات القرون الكبيرة، والغزلان أسود الذيل، والأيائل، والبيسون. قاموا بجمع عينات نباتية وبراز من حيوانات التتبع. وفي جامعة براون، استخدم الباحثون تقنية ترميز الحمض النووي لتحليل العينات لتحديد النباتات المحددة التي تناولوها. كما طبق الفريق أيضًا أساليب ذكاء اصطناعي بسيطة لتقييم عدد الأنماط الغذائية المختلفة الموجودة في حيوانات يلوستون، وما إذا كان كل نوع يحافظ على نظامه الغذائي الفريد.
لقد وجد الباحثون أن البيسون الشتوي يستمر في البحث عن العشب حتى عندما يتجمد بالثلوج. مصدر الصورة: هانا هوف
شاركت هانا هوف، طالبة الدكتوراه في علم البيئة والتطور وعلم الأحياء العضوي في جامعة براون، خلفيتها في علم النبات وعلوم البيانات. استوحى هوف فكرة الجمع بين أساليب التعلم الآلي والتحليل الجيني لاكتساب فهم أعمق لسلوك تغذية الحيوانات العاشبة، مستوحى من ندوة ألقاها سوهيني راماشاندران، أستاذ علم الأحياء وعلوم البيانات في جامعة براون.
تظهر الأبحاث أن الاختلافات الغذائية بين الأنواع ليست واضحة كما توقع العلماء. في الواقع، غالبًا ما يتشارك الأفراد من الأنواع المختلفة في أجزاء كبيرة من وجباتهم الغذائية، وتختلف درجة التشابه باختلاف الموقع والموسم.
والنتيجة الرئيسية هي أن أنماط التغذية قد تتأثر بالموارد المتاحة أكثر من تأثرها بخصائص الأنواع. خلال فصل الصيف، تميل مجموعة متنوعة من الحيوانات إلى التغذية على الزهور البرية الغنية بالمغذيات الموجودة في موائل الأراضي العشبية، بينما خلال فصل الشتاء، تتحول العديد من الحيوانات إلى نظام غذائي تهيمن عليه الصنوبريات والشجيرات.
خلال فصل الشتاء، يميل البيسون على وجه الخصوص (ولكن ليس حصريًا) إلى مواصلة البحث عن العشب والأطعمة المماثلة حتى لو تم تجميدها بالثلج، بينما تميل بعض الحيوانات العاشبة الأصغر، مثل الغزلان ذات الذيل الأسود والقرون الشوكية، إلى التحول بشكل أكثر دراماتيكية إلى التغذية على الأشجار دائمة الخضرة.
وقال كاتزنر: "اتضح أن السؤال الصحيح ليس: "هل تأكل هذه الأنواع العشب؟"، ولكن "هل تأكل العشب الآن؟".
بصفته عالمًا في مجال البيئة النباتية، يتبع هوف منهجًا نباتيًا لفهم هذا المجتمع البيئي.
وقال هوغ: "يميل الناس أحيانًا إلى التفكير في الغطاء النباتي باعتباره "نوعًا من الموائل" الثابتة وليس مجموعة ديناميكية من الأنواع المتفاعلة مع بيئاتها البيئية الفريدة". "ركز تحليلنا للمجموعات الغذائية على التمييز بين هذه الأنواع النباتية، مما سمح لنا باستكشاف كيفية تأثير الموسمية والتغذية والتوزيع المكاني على بحث الحيوانات العاشبة عن الطعام - وهي رؤى قد تحجبها التصنيفات الغذائية الواسعة."
وقال كاتزنر إن هذا الاكتشاف يحمل دروسا ليس فقط للعلماء ولكن أيضا للحيوانات المتمردة.
وقال كاتزنر: "تخيل قطيعًا من البيسون من المفترض أن يكون من الحيوانات العاشبة، ولكن واحدًا أو اثنين منهم يحبون تناول الطعام مثل الحيوانات العاشبة". "ربما كانت الطريقة التقليدية التي روى بها العلماء هذه القصة هي رفض هذا الاختلاف باعتباره غير طبيعي أو غير مهم. لكن مثل هذه النتائج تظهر أن التنوع الغذائي أمر طبيعي في الواقع، وأنه ينبغي لنا أن نروي قصة البيسون العاشب أيضًا. "
تم تجميعها من / scitechdaily