Los elefantes comen plantas. Eso es conocimiento común para los biólogos y los escolares amantes de los animales por igual. Sin embargo, averiguar exactamente qué tipo de plantas comen los herbívoros icónicos es más complicado.

Un nuevo estudio de un equipo global que incluyó a biólogos conservacionistas de Brown utilizó métodos innovadores para analizar de manera eficiente y precisa los hábitos alimenticios de dos grupos de elefantes en Kenia, hasta los tipos específicos de plantas que comen los animales del grupo. Sus hallazgos sobre los hábitos de los elefantes individuales ayudan a responder preguntas importantes sobre los comportamientos de alimentación de los grupos y ayudan a los biólogos a comprender los enfoques de conservación que mejor mantienen a los elefantes no solo saciados sino satisfechos.

El estudio fue publicado en la revista Royal Society Open Science.

« Es realmente importante que los conservacionistas tengan en cuenta que cuando los animales no obtienen la cantidad suficiente de los alimentos que necesitan, pueden sobrevivir, pero es posible que no prosperen », dijo el autor del estudio, Tyler Kartzinel, profesor asistente de estudios ambientales y de ecología, evolución y biología de organismos en Brown. « Al comprender mejor lo que come cada individuo, podemos gestionar mejor especies icónicas como elefantes, rinocerontes y bisontes para garantizar que sus poblaciones puedan crecer de manera sostenible ».

Una de las principales herramientas que los científicos utilizaron para llevar a cabo su estudio se llama metabarcodificación de ADN, una técnica genética de vanguardia que permite a los investigadores identificar la composición de muestras biológicas comparando los fragmentos de ADN extraídos que representan la comida de un elefante con una biblioteca de ADN vegetal. códigos de barras

Brown ha estado desarrollando aplicaciones para esta tecnología, dijo Kartzinel, y reuniendo a investigadores de biología molecular y del lado computacional para resolver los problemas que enfrentan los conservacionistas en el campo.

Este es el primer uso del código de metabarras de ADN para responder una pregunta a largo plazo sobre la ecología del forrajeo social, que es cómo los miembros de un grupo social, como una familia, deciden qué alimentos comer, dijo Kartzinel.

« Cuando hablo con personas que no son ecologistas, se sorprenden al saber que nunca hemos tenido una idea clara de lo que todos estos grandes mamíferos carismáticos realmente comen en la naturaleza », dijo Kartzinel. « La razón es que estos animales son difíciles y peligrosos de observar de cerca, se mueven largas distancias, se alimentan de noche y en arbustos espesos y muchas de las plantas de las que se alimentan son bastante pequeñas ».

Los elefantes no solo son difíciles de monitorear, sino que su comida puede ser casi imposible de identificar a simple vista, incluso para un botánico experto, según Kartzinel, quien realizó una investigación de campo en Kenia.

Comprender las comidas favoritas de un elefante

El grupo de investigación comparó la nueva técnica genética con un método llamado análisis de isótopos estables, que implica un análisis químico del pelo de los animales. Dos de los autores del estudio, George Wittemyer de la Universidad Estatal de Colorado y Thure Cerling de la Universidad de Utah, habían demostrado previamente que los elefantes pasan de comer pasto fresco cuando llueve a comer árboles durante la larga estación seca. Si bien este estudio avanzó al permitir a los investigadores identificar patrones dietéticos a gran escala, aún no podían discernir los diferentes tipos de plantas en la dieta del elefante.

Los científicos habían guardado muestras fecales que se habían recolectado en asociación con la organización sin fines de lucro Save the Elephants cuando Wittemyer y Cerling estaban realizando los análisis de isótopos estables hace casi 20 años. El autor del estudio, Brian Gill, entonces asociado postdoctoral de Brown, determinó que las muestras aún se podían usar incluso después de muchos años de almacenamiento.

El equipo combinó los análisis combinados de isótopos estables de carbono de las heces y el pelo de los elefantes con metabarcodes de ADN dietético, seguimiento por GPS y datos de teledetección para evaluar la variación dietética de elefantes individuales en dos grupos. Compararon cada secuencia de ADN única en la muestra con una colección de plantas de referencia, desarrollada con la experiencia botánica de Paul Musili, director del Herbario de África Oriental en los Museos Nacionales de Kenia, y compararon las dietas de elefantes individuales a lo largo del tiempo.

En su análisis, mostraron que las diferencias dietéticas entre los individuos a menudo eran mucho mayores de lo que se había supuesto anteriormente, incluso entre los miembros de la familia que buscaban comida juntos en un día determinado.

Este estudio ayuda a abordar una paradoja clásica en la ecología de la vida silvestre, dijo Kartzinel: « ¿Cómo mantienen unidos los lazos sociales a los grupos familiares en un mundo de recursos limitados? » porque la comida no los separa y los obliga a buscar comida de forma independiente.

La respuesta simple es que los elefantes varían sus dietas en función no solo de lo que está disponible, sino también de sus preferencias y necesidades fisiológicas, dijo Kartzinel. Una elefanta preñada, por ejemplo, puede tener diferentes antojos y necesidades en varios momentos de su embarazo.

Si bien el estudio no fue diseñado para explicar el comportamiento social, estos hallazgos ayudan a informar las teorías de por qué un grupo de elefantes puede alimentarse juntos: los elefantes individuales no siempre comen exactamente las mismas plantas al mismo tiempo, por lo que generalmente habrá suficiente plantas para recorrer.

Estos hallazgos pueden ofrecer información valiosa para los biólogos de la conservación. Para proteger a los elefantes y otras especies importantes y crear entornos en los que puedan reproducirse y hacer crecer sus poblaciones con éxito, necesitan una variedad de plantas para comer. Esto también puede disminuir las posibilidades de competencia entre especies y evitar que los animales saqueen fuentes de alimento humano, como los cultivos.

« Las poblaciones de vida silvestre necesitan acceso a diversos recursos dietéticos para prosperar », dijo Kartzinel. « Cada elefante necesita variedad, un poco de sabor, no literalmente en su comida, sino en sus hábitos dietéticos ».

Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias (DEB-1930820, DEB-2026294, DEB-2046797 y OIA-2033823).