Уборка листьев у панды
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 19.09.2024
На кадрах запечатлено, как сначала один из малышей забирается с головой в корзину с сухими листьями, а потом – второй.
На кадрах запечатлено, как сначала один из малышей забирается с головой в корзину с сухими листьями, а потом – второй.
В Сети набирает просмотры видео с тем, как две маленькие панды помешали уборке в их вольере. Ролик был снят в Центре по разведению панд в китайской провинции Сычуань и опубликован на YouTube.
На кадрах можно увидеть, как медвежата делают попытки залезть в плетеные корзины с сухими листьями. Сначала один из них забирается с головой в корзину, а потом – второй.
При этом одна из панд делает попытки кататься с корзиной на голове, а вторая держится за нее лапами. Уборщица отцепляет верхнего медвежонка от корзины и пытается отнять ее у нижнего. Но пушистые малыши не оставляют женщину и полюбившуюся им корзину без внимания до самого конца ролика.
Олимпийский Пекин представил некоторые подробности о церемонии награждения Игр-2022.
Пьедестал. Он небесно-синего цвета. Именно синий – главный цвет этих Игр. Кто забыл, в Корее 4 года назад преобладал фиолетовый.
Особое внимание уделено экологичности – пьедестал сделан из полностью перерабатываемых материалов. Покрытие выбрано специальное – чтобы никто из призеров не поскользнулся.
Пьедестал можно быстро собрать и разобрать как конструктор, причем и размер варьируется: для хоккейной команды, разумеется, выставят большой, но и 15-летняя фигуристка не будет смотреться на ступени одиноко.
Стойка для медалей. Да-да, она тоже представлена отдельно – потому что это не просто тумба, как может показаться.
На этих стойках разложат комплекты наград и букеты – сами конструкции сделаны из расчета на сильный ветер, который предсказывают на открытых олимпийских стадионах.
Поднос для наград. Сделан в форме раскрытой книги – подразумевается, что этими Играми Китай начинает новую главу в истории своей культуры.
Срез книги – градиент белого и голубого. На востоке вообще уважают градиент как концепцию: она символизирует интеграцию китайской культуры в международную (так сказано в релизе организаторов).
Поднос опять же сделан из перерабатываемых материалов, с нескользящим силиконовым покрытием, чтобы медали и и памятные подарки не улетели от порывов ветра.
Сами игрушки мягкие – и, как уверяют, организаторы, их легко держать в руках.
Цветы. С букетами на награждении ожидается революция. Международному олимпийскому комитету разонравилась идея вручать живые цветы призерам – вроде как не особо экологично и этично.
В Сочи-2014 на пьедестале цветы еще были.
А вот в Рио-2016 уже пропали – вместо букетов спортсменам вручали небольшие статуэтки с символикой Игр.
В Пхенчхане-2018 цветов опять не было – Евгения Медведева и Алина Загитова махали плюшевыми игрушечными тигрятами.
Летом 2021-го в Токио олимпийские букеты, правда, вернулись.
Цветы для 5000 букетов закупили у фермеров из тех японских провинций, которые больше всего пострадали от землетрясения 2011 года, – в знак поддержки предпринимателей и благодарности миру за помощь Японии.
Букет и в самом деле связан – вручную, из кашемира. В нем 6 различных растений: роза символизирует дружбу, китайская роза – упорство, ландыш – счастье, гортензия – единство, листья лавра – победу, а оливковая ветвь, конечно же, мир. Букет перевязан лентой сине-голубых оттенков, что должно напомнить нам про лед и снег.
Рис. 1. Состав микробиома кишечника панд (gut microbiota) меняется в зависимости от времени года, поскольку в разные сезоны в диете панд преобладают разные части бамбука: с апреля по август они питаются молодыми побегами (shoot season), а с августа по апрель — почти исключительно листьями (leaf season). В период поедания побегов бактерии, живущие в кишечнике, выделяют масляную кислоту (butyrate). Это влияет на физиологию (physiology) панд, изменяя экспрессию генов циркадного ритма (в том числе Per2) в печени и почках животного. Такое изменение приводит к увеличению уровня фосфолипидов (phospholipids) в клетках. Это приводит к тому, что панды набирают вес (body mass) в период поедания побегов бамбука. Рисунок из обсуждаемой статьи в журнале Current Biology
Диета больших панд состоит почти исключительно из бамбука. Осенью, зимой и весной панды едят листья бамбука, а летом переходят на более питательные побеги. Однако как панды, которые с точки зрения анатомии являются хищниками, выживает на таком скудном рационе? Китайские исследователи показали, что к бамбуковой диете приспособлен не только метаболизм животных, но и микробиом их кишечника. С помощью пересадки кала панд мышам, лишенным собственного микробиома, авторы определили, что в сезон поедания побегов панды приобретают бактерии, которые помогают набирать жировую массу. При этом бактерии влияют на гены, управляющие различными путями метаболизма липидов, в том числе фосфолипидов, которые нужны для нормальной жизни панды.
Большая панда (Ailuropoda melanoleuca) — одно из самых узнаваемых и самых странных животных. Ее считают медлительной, неуклюжей (подборки роликов с падениями панд составляют даже зоопарки) и совсем не интересующейся размножением (самки панд готовы спариваться всего пару суток раз в год и, кроме того, они очень разборчивы в выборе самцов). Да и питаются они необычно.
Чтобы получить оптимальное количество макронутриентов (то есть белков, углеводов и жиров), большим пандам приходится не просто много есть (взрослая панда съедает около 15 кг бамбука в день), а использовать сложную стратегию в поиске наиболее питательной пищи. При наблюдении за пандами в живой природе выяснилось, что они используют разные виды бамбука для питания (Y. Nie et al., 2019. Giant Pandas Are Macronutritional Carnivores). Панды в исследуемой популяции большую часть года (с конца августа по конец апреля) ели листья одного из видов бамбука (Bashania fargesii) в низинах. А с мая по август они переключались на молодые побеги. Побеги питательнее листьев, к тому же они содержат больше белка и меньше неперевариваемой клетчатки. Питаясь побегами, панды набирают вес активнее, чем при поедании листьев. С ростом побегов количество белка в них снижается, а количество неперевариваемых пищевых волокон — растет. Поэтому панды мигрируют выше в горы, где могут есть побеги другого вида бамбука (Fargesia qinlingensis), а затем по мере созревания побегов вновь переключаются на листья: сначала на горном участке, а потом в низине, куда они спускаются.
Микробиом кишечника и питание неразрывно связаны. С одной стороны, микробиом помогает хозяину переваривать пищу, а с другой стороны — состав микробиома зависит от того, что ест хозяин, и меняется вместе с изменением рациона. Панды не исключение. Первые метагеномные исследования кишечного микробиома панд показали, что он содержит бактерии, вероятно, способные к перевариванию целлюлозы (L. Zhou et al., 2011. Evidence of cellulose metabolism by the giant panda gut microbiome). Но все же микробиом кишечника панды — это микробиом хищника (Z. Xue et al., 2015. The Bamboo-Eating Giant Panda Harbors a Carnivore-Like Gut Microbiota, with Excessive Seasonal Variations). В нем не оказалось типичных для микробиома травоядных животных бактерий, разрушающих целлюлозу, а доминировали такие бактерии как Escherichia/Shigella, Clostridium и Streptococcus — обычные жители кишечника всеядных и хищников. Основным углеводным источником энергии для панды по-видимому являются легкоусвояемые крахмал и гемицеллюлоза (W. Zhang et al., 2018. Age-associated microbiome shows the giant panda lives on hemicelluloses, not on cellulose). Кроме того, микробиом кишечника панды более однообразный, чем у других животных, включая человека. Является ли это следствием того, что у панд очень ограниченный рацион, или наоборот приспособлением к этому, остается под вопросом.
Тем не менее, ранее уже было показано, что кишечный микробиом панд меняется в зависимости от сезона питания (Q. Wu et al., 2017. Seasonal variation in nutrient utilization shapes gut microbiome structure and function in wild giant pandas). Во время питания побегами бамбука разнообразие бактерий в кишечнике растет, и это коррелирует с большей доступностью и разнообразием питательных веществ. В сезон питания листьями растет число видов бактерий, которые способны перерабатывать пищевые волокна.
Но, несмотря на многочисленные исследования, остается неясным: как микробиом помогает пандам оставаться здоровыми и процветающими на такой скудной диете? Исследователи из Китая решили применить весь арсенал омиксных технологий, а также экспериментальный подход, чтобы ответить на этот вопрос. Статья с их результатами опубликована в свежем номере журнала Cell Reports.
Исследование началось со сбора образцов кала у восьми панд, которые живут в Национальном природном заповеднике Фопин (Foping National Nature Reserve). Образцы собирали зимой (сезон питания листьями), а также поздней весной и ранним летом (сезон питания побегами). Чтобы подробно изучить, какие микроорганизмы находятся в образцах, использовали два подхода. Сначала — сборка метапротеома (см. Metaproteomics), то есть всех белков, которые синтезируются микроорганизмами, живущими в кишечнике. Белки из полученного списка можно разделить по их функциям, и определить, как меняется их распределение в зависимости от условий (в данном случае — от сезона питания). Этот подход также помогает при интерпретации метагенома — в данном случае совокупности всей ДНК микробиома кишечника. Анализ метагенома показал, какие микроорганизмы населяют кишечник панд. Самыми распространенным типом оказались бактерии фирмикуты, а также протеобактерии, цианобактерии, Bacteroidetes (к ним относится, например, кишечная палочка) и актинобактерии. Бактерии Clostridium, Cellulosilyticum, Escherichia и Turicibacter (все они относятся к фирмикутам) встречались в большом количестве во время обоих сезонов, однако клостридии преобладали в основном в период поедания побегов.
Один из видов клостридий оказался особо интересным: C. butyricum встречались в микробиоме панд чаще, чем другие виды клостридий. Эта бактерия получила свое название из-за того, что она выделяет масляную (бутановую) кислоту в процессе метаболизма, — именно этот метаболит появлялся в кале панд в сезон питания побегами.
Рис. 3. А — места сбора фекалий панд в Национальном природном заповеднике Фопин (Foping National Nature Reserve). Красными кружочками обозначены места сбора фекалий в сезон поедания побегов бамбука (shoot feces), синими — в сезон поедания листьев (leaf feces). Высота над уровнем моря (elevation) обозначена градиентом: от зеленого (наибольшая высота 3520 м) до красного (наименьшая высота 615 м). B — год диеты большой панды в дикой природе. В скобках указано число образцов фекалий для каждого сезона. Вставка — средний набор веса панд в кг/день (body weight gain, kg/daily) из статьи H. Wang et al., 2017. A diet diverse in bamboo parts is important for giant panda (Ailuropoda melanoleuca) metabolism and health. Cиним цветом здесь и далее показан сезон поедания листьев (leaf), красным — сезон поедания побегов (shoot). C — самые распространенные рода бактерий, встречающиеся в кишечнике панд в зависимости от сезона. По горизонтальной оси указана численность (шкала логарифмическая). D — самые распространенные активные метаболические пути из базы данных KEGG в зависимости от сезона. Эта информация была получена при совместном анализе метапротеома и метагенома кишечника панд. E — относительная численность (Relative abundance) C. butyricum в образцах кала панд в зависимости от сезона. F — концентрация короткоцепочечных жирных кислот (SCFA, short-chain fatty acids) в фекалиях панд в зависимости от сезона (в мкг/г). Уровень уксусной кислоты (acetic acid) и масляной (бутановой) кислоты (butanoic acid) возрастает в сезон поедания побегов. Рисунок из обсуждаемой статьи в Cell Reports
Рис. 4. Схема эксперимента по трансплантации фекальной микробиоты. Трем группам мышей с отсутствующей микробиотой была проведена трансплантация фекальной микробиоты: от панд в сезон питания листьями (LFMT, leave fecal microbiome transplantation) и от панд в сезон питания побегами (SFMT, shoot fecal microbiome transplantation). Контрольная группа получила фосфатный буфер. Сперва мыши находились на обычной диете (regular diet, белый цвет), а затем были переведены на бамбуковую диету (bamboo diet). Трансплантацию проводили пятинедельным мышам. После трансплантации (post-FMT) каждую неделю проводили сбор фекалий (feces, желтые кружочки), оценивали прирост массы тела (BWG, body weight gain; синие кружочки). На 21-й день после трансплантации мышей умерщвляли и брали образцы тканей (tissue; оранжевые кружочки) и крови (blood; розовые кружочки). Рисунок из обсуждаемой статьи в Cell Reports
Пересадка микробиома повлияла на метаболизм мышей-реципиентов. Мыши, получившие микробиом панд, питавшихся побегами, набирали вес быстрее, чем другая группа. Причем они набирали именно жировую массу, и это не было связано с тем, что мыши начинали больше есть. Также это не было связано с увеличением усвояемости жира (которого и так очень мало в бамбуке), но оказалось, что у мышей возросла усвояемость белков. Это совпадает с тем, что происходит с пандами в дикой природе. Панды стремятся питаться как можно более богатой белком пищей, чтобы покрыть им все дефициты.
Но как микробиом влияет на метаболизм мышей? Чтобы ответить на этот вопрос, авторы применили еще одну омиксную технологию. Они изучили метаболом печени мышей, получивших фекальную микробиоту панд. Печень — самый важный орган для метаболизма, поэтому перечень всех малых молекул, которые в ней присутствуют, отражает, как меняется обмен веществ. Этот список значительно менялся в зависимости от сезона питания панды. В образцах от мышей с микробиомом от панд, питавшихся побегами, чаще встречались молекулы, которые связаны с метаболизмом фосфолипидов и жирных кислот. Фосфолипиды (например сфингомиелин и фосфатидилсерин) чрезвычайно важны, так как входят в состав клеточной мембраны, служат сигнальными молекулами и источником энергии. У мышей, получивших микробиом панд, питавшихся побегами, эти вещества не только чаще встречались в печени, но и в плазме крови. Авторы предположили, что таким образом и панды быстрее набирают вес на диете из побегов бамбука. К сожалению, проверить это у диких панд невозможно, но удалось получить образцы крови у живущих в неволе панд. Действительно, при питании побегами количество фосфолипидов в крови панд увеличивается.
Как же микробиом кишечника заставляет организм производить больше фосфолипидов? На этот вопрос ответили с помощью транскриптомики: ученые изучили всю РНК, которую производили органы мышей после трансплантации фекальной микробиоты. В транскриптоме печени и почек мышей они обнаружили значительные различия в экспрессии некоторых генов. Одними из них оказались гены циркадных ритмов. Ген Per2 активнее экспрессировался в печени, а ген Cry1 — в почках мышей, которые получили микробиом поедателей побегов. Ген Bmal1 вел себя противоположным образом: он активнее экспрессировался у поедателей листьев. Эти три гена, а также ген Clock, задают активность большого количества других белков — в том числе и ответственных за метаболизм. Авторы не показали прямое воздействие изменения экспрессии гена Per2 на гены, связанные с метаболизмом липидов, однако их экспрессия тоже оказалась повышенной. Кроме того, на активность генов циркадных ритмов влияют органические кислоты, в том числе масляная кислота, концентрация которой увеличена в образцах кала у панд, питающихся побегами.
Таким образом, авторы предполагают, что микробиом влияет на метаболизм панд следующим образом. В период питания побегами бамбука кишечные бактерии, в том числе C. butyricum, производят масляную кислоту. Она попадает в кровоток и влияет на экспрессию генов циркадных ритмов. Эти гены модулируют экспрессию генов, которые связаны с метаболизмом липидов, увеличивая уровень фосфолипидов в крови и впоследствии влияя на массу тела панды. Такая гипотеза вполне вяжется с сезонным поведением панды в поиске наиболее питательной еды, а также набором веса в период питания побегами бамбука.
Одна из интересных черт этой работы — моделирование панды на мышах. Безусловно, это не идеальный подход, но с учетом того, что исследования на пандах, мягко говоря, затруднены (даже для отслеживания панд с помощью GPS-трекера ученым приходится получать большое количество разрешений), он является весьма логичным и перспективным. Кроме того, изучение микробиома диких животных, а не модельных организмов или человека, позволяет нам увидеть разнообразие взаимодействий между микробиомом и хозяином. И некоторые из таких взаимодействий могут быть полезны и человеку, — например для ответа на вопрос, как вещества, которые выделяет наш микробиом, влияют на наш организм и здоровье.
Панду называют бамбуковым медведем. Местом обитания этого млекопитающего является Китай. Это один из вымирающих видов, который занесен в Красную книгу. В настоящее время в естественных условиях обитает 1600 особей, и такое же количество содержится в зоопарках.
Знакомьтесь с интересными фактами об этих забавных животных.
Вес малышей
Слепые и голые младенцы панды розового цвета весят 14 г. Но в течение года панды стремительно набирают вес до 45 кг. Зрелые панды могут достигать 2 м в длину и веса 100 кг.
Панды едят в большом количестве бамбук
Мы не можем говорить об этих животных, не упоминая их любовь к бамбуку. Гигантские панды являются хищниками, но их пища состоит по большей части из бамбука. Поскольку бамбук отличается недостатком питательной ценности, панды едят до 38 кг растения в день.
На лапе панды шесть пальцев
Родиной панд является Китай
Эти прелестные существа обитают в Центральном Китае. Особенно этих животных много в провинциях Сычуань, Шэньси и Ганьсу. Эти медведи когда-то жили в низинах, но им пришлось переселиться в бамбуковые леса в горах из-за земледелия и лесопосадки.
Панды могут быть опасными
Конечно, панды обычно беззаботны и веселы, но не пускай никого не вводит в заблуждение их милое выражение мордочки и красивая шерсть. Эти медведи в состоянии не только сокрушить вас тяжестью тела, но также обладают очень сильными зубами, мускулами и челюстями, которые они используют для раздавливания жесткого бамбука.
Панды не впадают в спячку
Панды не впадают в спячку, как большинство других медведей. Вместо этого они отправляются в горы в поисках более теплой температуры для обитания.
Панды любят подремать
Вместо того чтобы спать всю ночь, дикие панды предпочитают вздремнуть после еды. В летнее время они могут дремать в течение шести или более часов. Они не заботятся о положении, в котором спят: животные могут спать на спине, боку или животе, свернувшись в клубочек или вовсе растянувшись.
Панда — спокойное животное
Взрослые панды не проводят много времени, взаимодействуя друг с другом, и они обычно не шумят. Тем не менее медведи время от времени общаются посредством запаха, писка, лая, рычания или хрипа.
Панды играют важную роль в сохранении их среды обитания
Панды едят бамбук, доступный в местах их обитания, но они также играют решающую роль в сохранении экосистемы леса, распространяя семена, которые способствуют росту растений. Это помогает обеспечить едой таких жителей леса, как разноцветные фазаны, карликовые овечки и обезьяны. Все эти животные находятся на грани исчезновения.
Наконец мы можем узнать, почему панды черно-белые
В течение многих лет ученые размышляли о том, почему шерсть панды окрашена именно таким образом. Одна позиция зоологов заключалась в том, что такой окрас помогал животным маскироваться в лесах бамбука и снега, а другая предполагала, что расцветка медведей способствовала поддержанию соответствующей температуры тела, так как черная шерсть поглощает тепло, а белая его отражает.
Некоторые панды долгое время не размножаются
Научные факты свидетельствуют, что гигантские панды могут неосознанно способствовать попаданию в список исчезающих видов. Самки панд могут спариваться только два или три дня в году, а некоторые самцы не знают, как это сделать.
Соединенные Штаты платят большие деньги за аренду панд Китаю
Зоопарки в Атланте, Вашингтоне, Сан-Диего и Мемфисе платят огромную арендную плату китайскому правительству. По данным New York Times, американские зоопарки обычно платят 1 миллион долларов в год в виде сборов в рамках типового десятилетнего контракта.
Панды могут скоро оказаться под угрозой исчезновения
К счастью, такие организации, как Всемирный фонд дикой природы прилагают массу усилий, чтобы сохранить места обитания и популяцию панд на долгие годы.
Читайте также: