Efectele expunerii, dietei și termoreglării asupra măsurilor de glucocorticoizi fecali la urșii sălbatici

Afiliere Sinopah Wildlife Research Associates, Missoula, Montana, Statele Unite ale Americii

Adresa actuală: New England Aquarium, Boston, Massachusetts, Statele Unite ale Americii

Departamentul de Afiliere Biologie, Universitatea din Washington, Seattle, Washington, Statele Unite ale Americii

Afiliere Northern Rocky Mountain Science Center, US Geological Survey, West Glacier, Montana, Statele Unite ale Americii

Departamentul de Afiliere Biologie, Universitatea din Washington, Seattle, Washington, Statele Unite ale Americii

Jeff Stetz,
Kathleen Hunt,
Katherine C. Kendall,
Samuel K. Wasser

Cifre

Abstract

Citare: Stetz J, Hunt K, Kendall KC, Wasser SK (2013) Efectele expunerii, dietei și termoreglării asupra măsurilor de glucocorticoizi fecali la urșii sălbatici. PLOS ONE 8 (2): e55967. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0055967

Editor: Frank Seebacher, Universitatea din Sydney, Australia

Primit: 1 octombrie 2012; Admis: 4 ianuarie 2013; Publicat: 14 februarie 2013

Acesta este un articol cu acces liber, lipsit de orice drept de autor și poate fi reprodus, distribuit, transmis, modificat, construit sau utilizat în orice mod de către oricine în orice scop legal. Lucrarea este pusă la dispoziție sub dedicarea domeniului public Creative Commons CC0.

Finanțarea: Munca de teren pentru acest studiu a fost finanțată în principal de JBS, dar nu au existat potențiale câștiguri financiare pentru niciun autor prin intermediul acestei lucrări. USGS a oferit spații de birouri, suport IT și un vehicul de teren. Toate analizele de laborator au fost sprijinite de Universitatea din Washington Center for Conservation Biology. Un sprijin suplimentar de laborator a fost oferit de Universitatea din Montana. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: În conformitate cu politica PLOS ONE privind documentarea conflictelor de interese, autorii declară prin prezenta că nu există interese concurente cu niciun autor. Mai exact, autorul afiliat la o entitate privată (JBS) nu are interese în niciuna dintre metodele sau rezultatele incluse în acest manuscris. Ca atare, afilierea autorilor nu modifică respectarea autorilor la toate politicile PLOS ONE privind schimbul de date și materiale.

Introducere

Analiza hormonilor fecali a devenit o tehnică utilizată pe scară largă pentru măsurarea stării endocrine a unui animal și poate oferi informații valoroase programelor de conservare și monitorizare. Probele de fecale sunt adesea ușor de găsit și identificat la nivelul speciei și pot fi colectate fără a perturba viața sălbatică [1]. Analiza hormonilor din aceste probe poate oferi o varietate de măsuri de stres, de reproducere și de stare metabolică, care pot fi corelate cu presiunile mediului în timp [2] - [10]. Cu toate acestea, colectarea eșantionului neinvaziv include deseori eșantioane care au fost expuse la condiții de mediu variabile pentru perioade de timp variate și necunoscute. Înțelegerea modului în care timpul și expunerea în mediul natural afectează degradarea hormonilor este o condiție prealabilă pentru interpretarea fiabilă a nivelurilor hormonilor fecali, mai ales dacă aceleași condiții naturale care determină variații ale nivelurilor hormonilor (de exemplu, temperatura ambiantă) promovează și degradarea hormonilor [11],].

Separăm efectele termoregulatorii de efectele legate de degradare asupra nivelurilor de fGC într-un studiu al urșilor grizzly (Ursus arctos horribilis) și al urșilor negri americani (U. americanus) în Glacier National Park, MT. Data iuliană (estimarea temperaturii ambientale) plus aspectul, panta și elevația (estimarea colectivă a expunerii termice) și precipitațiile în locațiile de colectare a probelor au fost folosite pentru a prezice impacturile termoreglatorii prin măsurarea nivelurilor de fGC în probe de fecale proaspete la momentul 0 (adică, probe Figura 1 Harta care arată locația traseelor și a șobolanilor chestionați colectate în Parcul Național Glacier, Montana.

Scats au fost colectate în perioada 09 septembrie-11 octombrie 2001.

Zona de studiu a fost situată chiar la vest de diviziunea continentală, într-un climat relativ umed care reflectă o influență maritimă. Altitudinea a variat de la aproximativ 950 m la 1250 m. Traseele supravegheate se desfășurau în principal pe versanți orientați spre vest sau spre sud, prin pădure matură formată în mare parte din brad Douglas (Pseudotsuga menziesii), molid Engelmann (Picea engelmannii), pin lodgepus (Pinus contorta) și zada vestică (Larix occidentalis).

Deși PNB oferă un nivel ridicat de securitate faunei sălbatice în interiorul granițelor sale, se știe că urșii se mișcă ușor în afara parcului și în întreaga S.U.A. Autostrada 2/coridorul căii ferate. În afara ursului PNB sunt expuși la o varietate de factori de stres legați de activitățile umane, cum ar fi traficul cu trenul și autostrada, reședințele private și cazările publice mici, precum și diverse forme de activități recreative și industriale în aer liber, cum ar fi exploatarea forestieră.

Colectarea și prelucrarea probelor

Perioada de studiu a fost de la data iuliană 250 (începutul lunii septembrie), când temperatura zilnică era de 27 ° până la 35 ° C, până la data iuliană 300 (sfârșitul lunii octombrie), când temperaturile erau aproape de îngheț, cca. 0 ° până la -5 ° C (Fig. 2). Două trasee, cu o lungime de aproximativ 19 km fiecare, au fost inspectate zilnic pentru a se asigura că fiecare scat nou găsit a fost Figura 2. Modificarea temperaturii ridicate și scăzute (° C) în perioada de eșantionare din West Glacier, Montana, 2001.

Când un nou scat (. Astfel, +1 este cel mai tare aspect (orientat spre vest) și −1 (orientat spre NE) cel mai tare. Am folosit un sistem de informații geografice pentru a media aspectul la fiecare 30 m pixel care a intersectat un tampon de 100 m în jurul Locația fiecărui eșantion. Aspectul ar fi important dacă urșii caută și concurează pentru aceste locații pentru a regla mai bine cerințele termice. Metoda noastră presupune că locația eșantionului fecal este un proxy rezonabil al locației medii a ursului. Orice eroare aleatorie asociată cu această presupunere ar trebui să scadă mai degrabă decât creșterea semnificației covariabilelor în modelul nostru.

Toate probele de fecale au fost liofilizate în decurs de 30 de zile de la recoltare și depozitate la -80 ° C până când au fost extrase și analizate pentru concentrația de glucocorticoizi. În alți omnivori, probele de liofilizare și exprimarea conținutului de hormoni per g de fecale uscate s-au dovedit a minimiza impactul alimentar asupra ratelor de excreție a hormonilor fecali, independent de nutriție [12].

Toate probele au fost extrase și testate pentru fGC folosind metoda descrisă de Wasser și colab. [9]. Pe scurt, o submostă de 0,2 g de probă uscată, pulverizată, bine amestecată, a fost cântărită la cel mai apropiat 0,0001 g și transferată într-un flacon de 15 ml. După adăugarea 4 ml de metanol 90% la probă, flaconul a fost acoperit și apoi agitat timp de 30 de minute într-un vortex pulsator. Probele au fost ulterior centrifugate (20 min) și 1 ml de supernatant îndepărtat pe probă și depozitate la -20 ° C până la testare. Extractele au fost apoi diluate de patru ori în tampon de testare și cuantificate pentru fGC cu un kit de dublu anticorp 125 I radioimunoanaliză (MP Biomedicals [anterior ICN], Solon, OH, catalog nr. 07-120103). Am folosit protocolul producătorului, cu excepția celor cu jumătate de volum. Controalele scăzute și ridicate au fost incluse în fiecare test. Tuburile și semifabricatele nespecifice de legare au fost testate în patru exemplare, iar standardele, controalele și probele în duplicat; orice probă cu CV> 10% între duplicate a fost re-testată pentru a confirma rezultatele. Această analiză a fost validată anterior pentru fGC cu urs negru și grizzly [9]. Pentru alte detalii despre test, vezi Wasser și colab. [9] și Hunt și Wasser [11].