鯊魚牙齒中的蛋白質(zhì)可以暗示他們吃的東西
根據(jù)一項(xiàng)新的研究,在鯊魚牙齒蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的某些分子可以告訴科學(xué)家食肉動(dòng)物中食肉動(dòng)物如何與其他動(dòng)物相連。
鯊魚是其環(huán)境中的頂級捕食者,因此它們的健康代表了它們賴以為生的動(dòng)物的健康。了解鯊魚吃什么,以及它們與食物網(wǎng)中其他動(dòng)物的關(guān)系,有助于研究人員確定生態(tài)系統(tǒng)的效果,并確定正在發(fā)生的任何生態(tài)變化,例如獵物物種的消耗。
氨基酸是蛋白質(zhì)的基本成分??茖W(xué)家可以通過測量鯊魚肌肉組織中氨基酸中不同類型氮原子的比例來確定鯊魚在食物網(wǎng)中的位置。某些氨基酸在食物鏈上行進(jìn)時(shí)會以可預(yù)測的量累積。但是使用像肌肉這樣的軟組織來分析鯊魚的飲食可能會很棘手,因?yàn)檠芯咳藛T必須正確收集和儲存組織。
但南佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),鯊魚牙齒可以提供與肌肉相同的喂養(yǎng)信息,而無需保留軟組織的麻煩。這使得科學(xué)家們可以通過使用存儲在博物館和考古收藏中的牙齒來了解鯊魚在食物網(wǎng)中的位置如何隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化。研究人員周一在新奧爾良舉行的2017年美國地球物理聯(lián)盟秋季會議上介紹了他們的工作。
牙齒就像肌肉,除了一件事
研究小組從佛羅里達(dá)州魚類和野生動(dòng)物研究所收集的保存的絲質(zhì),黑鰭和虎鯊標(biāo)本中收集牙齒和肌肉組織樣本。他們用酸從牙齒和軟組織中提取膠原蛋白。然后他們將膠原蛋白分離成單個(gè)氨基酸。
然后研究人員測量了每種氨基酸中稱為同位素的不同類型氮原子的比例。他們對已知的八種氨基酸進(jìn)行了此操作,這些氨基酸以可預(yù)測的量繼續(xù)通過食物鏈的每個(gè)步驟。
他們發(fā)現(xiàn)除了一種苯丙氨酸外,所有氨基酸的氮同位素在肌肉和牙齒中的比例非常相似。苯丙氨酸是氨基酸,通過生物途徑,被轉(zhuǎn)換成某些神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺等和腎上腺素。
佛羅里達(dá)州坦帕市南佛羅里達(dá)大學(xué)的地球化學(xué)家Matthew Hayes表示,由于某些原因,我們看到[苯丙氨酸]確實(shí)富含牙齒。
研究人員不確定為什么苯丙氨酸在牙齒中比肌肉高得多。Hayes和他的團(tuán)隊(duì)并沒有忽視這種差異可能是由于樣品處理的問題,但他們懷疑是否是這種情況,因?yàn)樗麄兛吹降乃衅渌被嵩谶@些物種的牙齒和肌肉組織之間是如此相似。
加州帕薩迪納市加利福尼亞理工學(xué)院的地球化學(xué)家亞歷山德拉·艾特里·菲利普斯說:“這可能是僥幸,或者必須有一些非常有趣的東西與牙齒和氮循環(huán)有關(guān)。”他與研究無關(guān)。
盡管苯丙氨酸存在差異,但他們的研究表明,與牙齒中氨基酸相關(guān)的氮同位素可用于了解鯊魚的食物和食物網(wǎng)中的位置。
該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃通過檢查更多樣本和其他物種來擴(kuò)展他們的研究。“我們將測試整排鯊魚牙齒,我們還有許多其他魚牙,我們也將通過這些過程,”海耶斯說。
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