По аналогии с записями прошлого, обнаруженными в слоях озерной грязи и антарктического льда, куча гуано примерно высотой с высокого человека (2 метра), почти не потревожена и содержит информацию об изменениях климата и о том, как менялись источники пищи летучих мышей. за тысячелетия, согласно новому исследованию.
«Мы изучаем природные архивы и реконструируем естественные истории, в основном из озерных отложений.
Насколько нам известно, это первый раз, когда ученые интерпретируют прошлые диеты летучих мышей ", – сказал Жюль Блейс, лимнолог из Оттавского университета и автор нового исследования в Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, журнале AGU по исследованиям взаимодействие между биологическими, геологическими и химическими процессами в экосистемах Земли.
Блейс и его коллеги применили те же методы, которые использовались для озерных отложений, к залежи гуано, обнаруженной в Home Away from Home Cave, Ямайка, извлекая вертикальное «ядро», простирающееся от вершины кучи до самых старых отложений внизу, и перенося его на лаборатория биохимического анализа.
По словам исследователей, около 5000 летучих мышей пяти видов в настоящее время используют пещеру как дневное убежище.
"Как мы видим во всем мире в отложениях озер, месторождения гуано записывали историю в чистых слоях.
Не все было перепутано ", – сказал Блейс. "Это огромное непрерывное месторождение, в самых старых нижних слоях которого обнаружены радиоуглеродные датировки, возраст которых составляет 4300 лет."
В новом исследовании изучались биохимические маркеры диеты, называемые стеролами, семейство устойчивых химических веществ, вырабатываемых растительными и животными клетками, которые являются частью пищи, которую едят летучие мыши и другие животные.
Например, холестерин – это хорошо известный стерол, вырабатываемый животными. Растения производят свои собственные отличительные стерины. Эти маркеры стеролов проходят через пищеварительную систему в экскременты и могут сохраняться в течение тысяч лет.
«Как часть работы, показывающая, что можно сделать с фекалиями, это исследование открывает новые возможности», – сказал Майкл Берд, исследователь изменения окружающей среды в тропиках из Университета Джеймса Кука в Квинсленде, Австралия, который не принимал участия в новом исследовании. «Они действительно расширили набор инструментов, который можно использовать на месторождениях гуано по всему миру."
Прошлый климат, прошлые диеты
Как и записи отложений и ледяных кернов, ядро гуано, извлеченное из ямайской пещеры, зафиксировало химические признаки человеческой деятельности, такой как ядерные испытания и сжигание этилированного бензина, что, наряду с радиоуглеродным датированием, помогло исследователям сопоставить историю, наблюдаемую в гуано, с другими. события в истории климата Земли.
Летучие мыши опыляют растения, подавляют насекомых и распространяют семена во время сбора пищи. Изменения в рационе летучих мышей или представлении видов в ответ на климат могут иметь негативные последствия для экосистем и сельскохозяйственных систем.
"Мы сделали вывод из наших результатов, что прошлый климат оказал влияние на летучих мышей. «Учитывая текущие изменения климата, мы ожидаем увидеть изменения в том, как летучие мыши взаимодействуют с окружающей средой», – сказала Лорен Галлант, исследователь из Оттавского университета и автор нового исследования. "Это может иметь последствия для экосистем."
В новом исследовании сравнивалось относительное количество растительных и животных стеролов в ядре гуано, перемещающихся в прошлое через слои гуано, чтобы узнать о том, как виды летучих мышей как группа изменили использование различных источников пищи в прошлом.
Исследовательская группа, в которую входили биологи-летучие мыши и местный специалист по спелеологии, также наблюдала за живыми летучими мышами в Белизе, отслеживая их потребление пищи и устранение, чтобы получить базовый уровень для видов стеринов, которые попадают в фекалии, когда летучие мыши питаются разными группами продуктов.
Новое исследование показало, что рост растительных стеринов по сравнению со стеринами животных вырос примерно 1000 лет назад во время средневекового теплого периода (900–1300 гг. Подобный всплеск произошел 3000 лет назад, во время, известное как минойский теплый период (1350 г. до н. Э.).
«Более сухие условия, как правило, вредны для насекомых», – сказал Блейс. «Мы предположили, что в засушливые периоды предпочитают фруктовые диеты."
Исследование также обнаружило изменения в углеродном составе гуано, которые, вероятно, отражают появление сахарного тростника на Ямайке в пятнадцатом веке.
«Замечательно, что они могут найти биохимические маркеры, которые все еще содержат информацию 4000 лет спустя», – сказал Бёрд. "В тропиках все быстро ломается."
По словам Берда, подход, продемонстрированный в новом исследовании, может быть использован для сбора экологической информации из залежей гуано по всему миру, даже если им всего несколько сотен лет.
"Часто вокруг нет озер, и гуано дает хороший способ получить информацию о прошлом. Он также содержит биологическую информацию, которой нет у озер."Птица сказала. "Предстоит еще много работы и еще много пещер."