Оцінка харчових звичок марокканської газелі Dorcas у м. Сабі Талаа, Західно-Центральне Марокко, за допомогою підходу trnL

Мулай Абдельяліл Айт Баамране

1 Laboratoire Biodiversité et Dynamique des Ecosystèmes [BioDEcos], Faculté des Sciences-Semlalia, Université Cadi Ayyad, Марракеш, Марокко,

Васим Шехзад

2 Laboratoire d’Ecologie Alpine [LECA], CNRS UMR 5553, Університет Жозефа Фур’є, Гренобль, Франція,

Ахмед Ухамму

3 Laboratoire Ecologie et Environmentnement [L2E], Faculté des Sciences-Semlalia, Université Cadi Ayyad, Марракеш, Марокко,

Абделазіз Аббад

4 Лабораторія біотехнологій, захист та валоризація вегетаріанських ресурсів [Biotec-VRV], Факультет наук-Семлялія, Університет Каді Айяд, Марракеш, Марокко,

Мохамед Наймі

1 Laboratoire Biodiversité et Dynamique des Ecosystèmes [BioDEcos], Faculté des Sciences-Semlalia, Université Cadi Ayyad, Марракеш, Марокко,

Ерік Койсак

2 Laboratoire d’Ecologie Alpine [LECA], CNRS UMR 5553, Університет Жозефа Фур’є, Гренобль, Франція,

П'єр Таберле

2 Laboratoire d’Ecologie Alpine [LECA], CNRS UMR 5553, Університет Жозефа Фур’є, Гренобль, Франція,

Мухаммед Знарі

1 Laboratoire Biodiversité et Dynamique des Ecosystèmes [BioDEcos], Faculté des Sciences-Semlalia, Université Cadi Ayyad, Марракеш, Марокко,

Задумав і спроектував експерименти: MZ MAA PT. Виконував експерименти: MAA WS EC. Проаналізовано дані: MAA PT EC. Внесені реагенти/матеріали/інструменти для аналізу: PT. Написав папір: MZ MAA. Таксономічна ідентифікація: AA AO. Польова допомога: MN. Вибірка на місцях: MAA. Перероблений рукопис та відповідь на коментарі судді: MZ PT. Технічна допомога лабораторії: EC.

Пов’язані дані

Анотація

Вступ

Газель "Доркас" була класифікована як "Вразлива" Комісією з виживання при видах Світового союзу охорони природи [24] з 1988 року і вважається такою, що перебуває під загрозою зникнення в Марокко [25], [26] Марокканська газель дорка (Gazella dorcas massaesyla) є ендеміком Атлантичного плато [27]. Остання дика популяція цього підвиду, що вижила, зібрана в заповіднику М’Сабіх Талаа, на північ від гір Атлас, де живе стадо, що налічує близько 100 особин [28]. Деякі демографічні характеристики цієї популяції досліджували [29], [30], а також сезонні зміни її харчових звичок також вивчали більше 20 років тому (1987) за допомогою мікрогістологічного аналізу калу [31]. Згідно з цим пізнішим дослідженням, здається, що марокканська газель dorcas - це, швидше, фахівець-травоїд, який харчується невеликою частиною видів рослин незалежно від їх наявності.

Фріленд та Янсен [32] та Вестобі [33] показали, що великі рослиноїдні тварини максимізують споживання поживних речовин, відбираючи широкий спектр кормових видів через взаємодоповнюваність доступності поживних речовин серед видів рослин. Крім того, Фріланд та Янсен [32] запропонували рослиноїдним тваринам уникати перевищення токсичних порогів вторинних рослинних метаболітів, харчуючись різними видами рослин. На основі сирого білка в калі, який був вищим, ніж вимірюваний у рослинних видів, газелі Dorcas у пустелі Негев, Ізраїль, пропонується вибирати свій раціон на рівні рослинних частин, а не видів [34]. Крім того, через невеликий розмір тіла та режим годування проміжним типом «Grazer-Browser», газеля dorcas потребує їжі відносно високої харчової якості для задоволення своїх потреб, що вплине на вибрані продукти харчування.

У цій роботі ми представляємо перше використання дедалі популярнішої неінвазивної генетичної техніки - підходу trnL [35] - [40] для визначення складу раціону та його сезонних коливань у марокканській газелі дорка в M'Sabih Talaa Заповідник. Отримані результати порівнюються з результатами, про які раніше повідомляли Loggers [31] для тієї ж популяції 22 роки тому за допомогою мікрогістологічного методу. Отримані результати будуть враховані при розробці плану збереження та управління досліджуваною популяцією та її середовищем існування.

Матеріали і методи

Заява про етику

У етичній заяві немає потреби, оскільки наша нинішня дослідницька робота не передбачала захоплення, будь-яких прямих маніпуляцій чи занепокоєння тварин. Ми збирали лише зразки рослин та фекалій для молекулярного аналізу. Доступ до заповідника здійснювався за дозволом Верховного комісаріату Aux Eaux et Forêts et à la Lutte Contre la Désertification [HCEFLCD], який відповідає за управління заповідними зонами та дикою природою в Марокко. Для наших польових робіт нам не дозволяли захоплювати або турбувати газелі.

Територія дослідження

Дослідження проводилось у заповіднику М’Сабіх Талаа (MT), на північному заході гір Атлас, Марокко (рис. 1). Заповідник МТ є частиною посушливої рівнини Гауз (31 ° 48 ′ пн.ш. - 8 ° 30 ′ з.д., 380 м. Н. С.), Він розташований за 68 км на захід від Марракеша та за 80 км на південний схід від Сафі. У середовищі існування переважають луки Stipa retorta, усеяні чагарниками Zizyphus lotus та Retama monosperma [31]. Цей заповідник був створений для зони експериментів з метою випробування, наскільки деякі рослини (дерева, чагарники та трав'янисті рослини) будуть протистояти посушливості цієї області. Заповідник знаходиться в посушливому кліматі, нестійкі дощі випадають у період з листопада по березень із середнім значенням 238 мм на рік (± 88,27, n = 52). Температура коливається від 5 ° C у січні до близько 40 ° C у липні та серпні.

Місце розташування місця дослідження вказується квадратом.

Відбір зразків калу та інвентар рослин

Всього було зібрано 60 зразків калу тричі протягом піку річного виробництва рослинності (весна: 22–27 березня 2009 р.), Середини (літо: 25 липня – 02 серпня 2009 р.) Та кінця сухого сезону (осінь: 15–19 жовтня 2009 р.) для аналізу. 20 зразків калу, зібраних кожного сезону, зберігали сухими в силікагелі, а зразки калу старше тижня виключали для оптимізації вартості та вигоди генетичного аналізу. Більше того, для кожного зразка фекалій дата відбору проби та географічні координати реєструвались приймачем GPS (Garmin eTrex).

Були зібрані зразки всіх видів рослин, які зустрічались у заповіднику протягом трьох досліджуваних сезонів, ідентифіковані до найнижчого таксономічного рівня за допомогою ідентифікаційних ключів [41] - [47] та списку видів рослин, що зустрічаються в регіоні.

Вилучення ДНК з калом

Всі екстракції проводили в приміщенні, присвяченому екстракції нуклеїнових кислот. Загальну ДНК витягували з приблизно 10 мг калу за допомогою DNeasy Blood and Tissue Kit (QIAgen GmbH, Hilden, Germany), дотримуючись інструкцій виробника. Екстракти ДНК відновлювали в загальному обсязі 250 мкл. Для відстеження можливих забруднень систематично проводили макетні витяжки без зразків.

Ампліфікація ДНК

Таблиця 1

Ім'я	Послідовність грунтовки (5′- 3 ′)	Довідково
G	GGGCAATCCTGAGCCAA	Таберле та ін. (2007)
H	CCATTGAGTCTCTGCACCTATC	Таберле та ін. (2007)
ITS1-F	GATATCCGTTGCCGAGAGTC	Це дослідження
ITS1Poa-R	CCGAAGGCGTCAAGGAACAC	Це дослідження
ITS1Ast-R	CGGCACGGCATGTGCCAAGG	Це дослідження

Секвенування ДНК

Секвенування проводили на аналізаторі генома Illumina/Solexa IIx (Illumina, Сан-Дієго, Каліфорнія), використовуючи парний набір кластерів для генерації кластерів V4 та комплект для секвенування V4 (Illumina, Сан-Дієго, Каліфорнія), дотримуючись інструкцій виробника. Всього 108 нуклеотидів секвенували на кожній кінці фрагментів ДНК.

Аналіз послідовності та призначення таксонів

Дані базуються на варіації послідовності петлі Р6 інтрону хлоропласту trnL (UAA) з використанням фекалій (зібраних у заповіднику M’Sabih Talaa) як джерела ДНК.

Обговорення

В цілому, порівнюючи наші результати з результатами, про які повідомляли лісоруби [31] для тієї ж популяції в заповіднику МТ, 22 роки тому (1986–1987 рр.), Виявлено, що дієтичний склад на сьогодні (2009 р.) Набагато диверсифікованіший (71 проти 29 ідентифікованих таксонів) з 40–41 таксонами навесні-влітку та 49 таксонами восени проти відповідно 23–22 та 26 у 1986–1987 рр. Відповідне питоме багатство у всьому заповіднику становило 130 та 171 вид відповідно. Ідентифіковані таксони помітно відрізнялись між двома періодами (2009 та 1986–87), кількість загальних таксонів становила лише 8, 10 та 11 для весни, літа та осені відповідно. Основними спільними таксонами є один вид трави (Stipa retorta), три таксони виду (Cladanthus arabicus, Plantago spp. І Medicago spp.), І три види чагарників (Acacia gummifera, Atriplex halimus і Zizyphus lotus).

Деякі види рослин, що представляють ризик токсичності для травоїдних тварин ссавців, такі як Anagallis arvensis, Lotus arenarius та Chenopodium murale [79] - [81], були виявлені в раціоні газелі dorcas в заповіднику МТ, що припускає, що газелі доркаса можуть навіть споживати токсичні рослини які можуть бути багаті деякими потенційно необхідними поживними речовинами. Це також можна трактувати як антипаразитарну стратегію. Однак повідомляється, що газель доркаса в пустелі Негев може харчуватися лілією Pancratium sickenbergeri (Amarylidaceae), яка є дуже токсичною через високий вміст оксалатного кальцію; але газель, здається, їсть лише ті частини листя, де відсутні рафіди оксалату кальцію [82].

З точки зору управління ареалом та збереження цієї зникаючої залишкової марокканської популяції dorcas gazelle, необхідно зберегти флористичне різноманіття, що існує в заповіднику. Кущові види, а саме Acacia gummifera, Atriplex halimus та Zizyphus lotus, які мають значне харчове значення у посушливий сезон, слід особливо пропагувати в програмах відновлення лісів. Більше того, як було запропоновано, щоб популяція газелі MT dorcas була розділена на дві субпопуляції, щоб зменшити її сприйнятливість до стохастичності навколишнього середовища [83], вибір нового потенційного ділянки, де міститься перенесена субпопуляція, повинен мати подібні різноманітні рослини громади, включаючи більшість з'їдених видів.

Довідкова інформація

Таблиця S1

Таксони рослин, ідентифіковані в раціоні марокканської доркаса в заповіднику М’Сабі Тала, Марокко. Дані базуються на варіації послідовності петлі Р6 інтрону хлоропласту trnL (UAA) з використанням калу як джерела ДНК. % OF: частота появи у%.