Los secretos culinarios de los isópodos y su importancia para los ecosistemas

Una nueva investigación sobre las preferencias dietéticas de los isópodos del desierto es la revelación de los complejos factores que influyen en sus elecciones alimentarias. Al comprender cómo estos animales regulan meticulosamente su ingesta de nutrientes y prefieren las costras biológicas del suelo a la hojarasca de las plantas, el estudio destaca la intrincada dinámica de las interacciones tróficas.

Un nuevo estudio arroja luz sobre la intrincada dinámica nutricional y funcional que da forma a las elecciones dietéticas de los isópodos del desierto (Hemilepistus reaumuri) y revela las consideraciones multifacéticas que influyen en la selección de alimentos entre estas fascinantes criaturas.
La investigación se llevó a cabo bajo la dirección del Prof. Dror Hawlena de la Universidad Hebrea, por el Dr. Moshe Zaguri (entonces estudiante de doctorado) en el Instituto de Ciencias de la Vida de la Universidad Hebrea y ahora desde el Instituto Volcani en colaboración con el Prof. David Raubenheimer de la Universidad de Sidney.

Los alimentos son mezclas complejas de compuestos químicos proporcionados en varios niveles de digestibilidad que los seres humanos y los animales ingieren para obtener apoyo nutricional. A menudo, los animales necesitan ingerir varios tipos de alimentos para satisfacer sus necesidades nutricionales multidimensionales y pueden sufrir consecuencias para la salud al no comer los nutrientes necesarios en cantidades y proporciones específicas. Comprender qué consideraciones influyen en las elecciones dietéticas es, por lo tanto, una pregunta muy importante pero extremadamente difícil de estudiar.
Los autores abordaron este desafío centrándose en la dieta simple pero misteriosa de los isópodos del desierto, una interesante especie de chinche píldora que se alimenta de hojas secas y una gran cantidad de corteza biológica del suelo nutricionalmente pobre (la guarida superior de los suelos desérticos que albergan muchos microorganismos).

El investigador alimentó a los isópodos con alimentos naturales y artificiales y descubrió que, al permitir una elección, los isópodos pueden regular estrictamente su consumo de alimentos para cumplir con una proporción muy específica de proteínas, azúcares y calcio. Los isópodos reciben la mayor parte de sus proteínas y azúcares de las hojas secas y comen la corteza del suelo para satisfacer sus necesidades muy altas de calcio.
El exoesqueleto de los isópodos está hecho de carbonatos de calcio que deben consumir en grandes cantidades para crecer. Sin embargo, cuando los isópodos pudieron complementar la hojarasca con fuentes artificiales de calcio, satisficieron con éxito sus necesidades exactas de calcio, pero sufrieron una reducción del crecimiento. Los autores utilizaron radiación gamma para matar los microorganismos de la corteza del suelo mientras mantenían su valor nutricional y midieron la eficiencia de asimilación de alimentos y la tasa de crecimiento de los isópodos en comparación con los isópodos que comieron la corteza no tratada.
Los autores encontraron que los isópodos comen la corteza para incorporar microorganismos vivos a su sistema digestivo. Esos microbios ayudaron a mejorar la digestión de la hojarasca fibrosa de las plantas. Los autores concluyeron que los isópodos comen alimentos que les permiten satisfacer sus necesidades nutricionales al proporcionarles los nutrientes, pero también al ayudarlos a digerir.
Estos hallazgos revolucionarios pueden arrojar nueva luz sobre cómo los diferentes animales y humanos eligen su dieta al considerar tanto los nutrientes de los alimentos como la existencia de agentes de asistencia digestiva. Los seres humanos no comen la corteza del suelo, pero pueden pensar en las ideas generales de este interesante estudio durante su próxima visita a la tienda de comestibles local.

Los isópodos se alimentan de basura vegetal | Foto: Dr. Moshe Zaguri
Los isópodos se alimentan de basura vegetal | Foto: Dr. Moshe Zaguri

Los animales optimizan su aptitud mediante la asimilación de cantidades y proporciones específicas de macronutrientes y nutrientes minerales. Para comprender este fenómeno, el equipo llevó a cabo extensos experimentos de campo y de laboratorio centrados en las preferencias dietéticas de los isópodos del desierto.
Contrariamente a lo esperado, los isópodos silvestres mostraron una preferencia por la corteza biológica del suelo (BSC) pobre en macronutrientes sobre la hojarasca vegetal, consumiendo tres veces más de la primera.

La investigación reveló que los isópodos del desierto regulan rigurosamente su ingesta de macronutrientes y calcio, y que la ingesta de fósforo no se ve afectada. Además, el equipo observó que, a pesar de la ingesta equivalente de calcio, los isópodos prosperaban mejor cuando consumían BSC en comparación con los alimentos artificiales. En particular, los isópodos que consumieron BSC esterilizados por radiación gamma mostraron un mayor consumo, pero tasas de crecimiento más lentas en comparación con los que consumieron BSC vivos, lo que sugiere el papel crucial de los microorganismos ingeridos en la facilitación de la digestión de la hojarasca.

“Nuestros hallazgos subrayan la complejidad de la toma de decisiones dietéticas entre los isópodos del desierto y resaltan la importancia de considerar factores multifacéticos en la comprensión de las interacciones tróficas”.
Dr. Moshe Zaguri, investigador principal del estudio
Los isópodos comienzan el día limpiando la madriguera antes de buscar comida | Foto: Dr. Moshe Zaguri
Los isópodos comienzan el día limpiando la madriguera antes de buscar comida | Foto: Dr. Moshe Zaguri

Comprender las complejas consideraciones nutricionales y funcionales que impulsan las elecciones dietéticas de los isópodos del desierto es crucial para avanzar en nuestro conocimiento de la dinámica ecológica.

Esta investigación arroja luz sobre cómo estos animales optimizan su estado físico regulando la ingesta de nutrientes y prefiriendo fuentes específicas de alimentos. Al descubrir el papel de los microorganismos ingeridos en la facilitación de la digestión y el crecimiento, el estudio enfatiza la interconexión de los organismos y su entorno.
Además, destaca las implicaciones más amplias para la gestión de los ecosistemas y los esfuerzos de conservación, subrayando la necesidad de enfoques interdisciplinarios en la investigación ecológica para abordar los factores multifacéticos que influyen en las interacciones tróficas y el funcionamiento de los ecosistemas.

El artículo de investigación titulado “‘Dust you shall eat’: the complex nutritional and functional considerations underlying a simple diet”, ya está disponible en Ecology Letters.

Investigadores:

Moshé Zaguri1,2, Irit Mogilevsky1, David Raubenheimer3,4, Dror Hawlena1.

Instituciones:
1) Laboratorio de Ecología de Gestión de Riesgos, Departamento de Ecología, Evolución y Comportamiento, Instituto Alexander Silberman de Ciencias de la Vida, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Departamento de Entomología, Centro de Investigación Newe Ya’ar, Organización de Investigación Agrícola (Instituto Volcani).
3) Centro Charles Perkins, Universidad de Sydney.
4) Facultad de Ciencias de la Vida y del Medio Ambiente, Universidad de Sydney.