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Un granule fécal vaut mille mots

Scat, fumier, guano, excréments, fumier, sol de nuit. Nous avons beaucoup de mots sophistiqués pour les matières fécales, n'est-ce pas? C'est peut-être parce que même prononcer le mot merde semble en quelque sorte impur.

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Mais pour les scientifiques, le caca n’est pas une source de recul, il représente des données inexplorées. Chaque pépite, pâté de vache et muffin de prairie regorge d'informations qui peuvent être utilisées pour deviner toutes sortes de choses intéressantes sur non seulement l'animal qui l'a quitté, mais également le monde dans lequel cet animal vit.

Par exemple, une flaque fraîche d'ours pleine de graines de baies et de noyaux peut être utilisée pour prédire comment les cerisiers vont s'adapter au changement climatique.

Des chercheurs ont récemment exploré les flancs des montagnes japonaises à la recherche d'oignons noirs asiatiques, en particulier de dépôts chargés de noyaux de cerises. En analysant les formes d'atomes d'oxygène trouvés dans les fosses, les scientifiques ont pu déterminer à quelle altitude les graines provenaient et à quelle distance les ours les avaient portées avant d'être excrétées. Les ours portent les graines plus haut dans les montagnes au fil des saisons, a récemment rapporté l’équipe dans Current Biology . Cela signifie que si les changements climatiques réchauffent le monde, les cerisiers au sang-froid pourront s’échapper en colonisant de nouveaux territoires sur les pentes des montagnes.

Mais ce n’est que la pointe de la bouse quand il s’agit de la science du caca.

À la Smithsonian Conservation Biology Institute, la biologiste de la reproduction Janine Brown utilise beaucoup de crottes dans ses études sur les hormones et sur ce qu'elles disent au sujet du cycle de reproduction et du niveau de stress chez les animaux.

«Les hormones circulent dans le sang et sont sécrétées dans l'urine, les selles, la salive et les cheveux», explique Brown. "Mais je dirai, pour le meilleur ou pour le pire, que la plupart de nos travaux reposent sur des collectes de matières fécales."

Dans une étude sur des léopards obscurs en captivité, le laboratoire de Brown a déterminé par la dispersion que les chats devenaient stressés s'ils ne disposaient pas de cachettes pour échapper aux yeux scrutateurs des zoogoers. De plus, les léopards nuageux qui sont logés dans de hautes enceintes, c'est-à-dire des habitats où les chats ont un endroit où grimper, ont des niveaux d'hormone de stress bien inférieurs à ceux des autres.

Ce n’est peut-être pas si surprenant pour une espèce qui passe le plus clair de sa vie dans les arbres, a déclaré Brown. Ce qui est surprenant, c’est que vous pouvez apprendre tout cela d’un morceau de caca.

Une autre étude sur les hormones fécales a montré que les guépards femelles peuvent être logées ensemble dans le même enclos sans aucune bagarre, mais quelque chose à propos de cet arrangement supprime les cycles de reproduction des chats. De même, un examen plus approfondi du caca des chats de Pallas - les recluses désordonnées préférées de tout le monde - a révélé que des lumières brillantes peuvent perturber leurs cycles de reproduction.

Manifestement, travailler avec de la merde toute la journée peut présenter des inconvénients et M. Brown estime que certains échantillons sont pires que d'autres. Les excréments d’herbivores sont principalement composés de matières végétales non digérées, ce qui les rend odorantes. Mais la merde carnivore peut être assez "difficile", dit-elle.

«Vous avez des gens qui travaillent sur des espèces comme les chats de pêche, qui mangent bien sûr du poisson, et leur caca qui pue au ciel», a déclaré Brown.

Les odeurs ne semblent pas déranger Jesus Maldonado, un généticien spécialiste du Musée national d'histoire naturelle du Smithsonian. Ce qui le fait tomber, ce sont des exosquelettes.

Les études de Maldonado s'appuient sur l'utilisation de marqueurs génétiques à partir d'échantillons fécaux pour en savoir plus sur les animaux qui ont quitté le matériel et sur ce qu'ils ont mangé. Il a découvert que quelque chose au sujet de la chitine - les matériaux utilisés par les insectes et les crustacés pour fabriquer leurs coquilles - peut interférer avec les réactions nécessaires à la réalisation de ses expériences. Cela rend le travail génétique particulièrement difficile sur certains animaux, tels que les loutres de rivière, qui mangent beaucoup d'écrevisses.

loutre de rivière Les selles d'une loutre de rivière peuvent être difficiles à analyser car les animaux mangent beaucoup de crustacés. (Jim Jenkins, le zoo national du Smithsonian via Flickr)

Mais Maldonado n'est pas facilement dissuadé. Il a mené des analyses d'échantillons fécaux sur tout, des renards en kit et des coyotes aux tigres et chats de la jungle. Avec suffisamment d’échantillons, il peut dérouter des estimations de la taille de la population, des ratios de sexes et de l’interdépendance de tous les animaux d’une zone donnée. Il peut scruter une merde et vous dire non seulement les espèces que cet animal mange, mais également les parasites et les agents pathogènes qu'il peut véhiculer.

«Vous pouvez obtenir toutes ces informations à partir d’une simple parcelle de caca», déclare Maldonado. "C'est une chose incroyablement puissante."

Mieux encore, contrairement aux études portant sur les poils, les dents ou le sang, cette information est gratuite pour l'animal, fait remarquer Maldonado. Pour les animaux en captivité, cela signifie moins de manipulation et de sondage. Et pour les animaux sauvages, il n'y a pas de piégeage ou de dard stressant. Les scientifiques en bénéficient également, car ils peuvent effectuer leur travail sans perdre de temps et de ressources à chercher des créatures rares ou insaisissables.

L'échantillonnage «non invasif» est également utile lorsque vous essayez de collecter des informations sur un animal pouvant peser jusqu'à 14 000 livres (14 000 livres) et présentant des pointes de plus de 10 pieds, comme l'ont récemment appris Brown et Maldonado lors d'une étude sur les éléphants d'Afrique.

Il n’ya aucun moyen de collecter l’urine, la salive ou le sang d’un troupeau entier d’éléphants à l’état sauvage, déclare Brown.

L'analyse de l'ADN n'est qu'un moyen de déterminer le propriétaire d'un échantillon fécal. Et dans des circonstances plus contrôlées, telles que celles rencontrées dans un zoo, les chercheurs peuvent adopter une approche moins technique. Comme des paillettes.

Si les gardiens savent qu'ils veulent tester les échantillons de selles d'un animal hébergé avec d'autres animaux, ils lient parfois sa nourriture avec le même matériau que votre tout-petit utilise pour créer des cartes de fête des mères. Mieux encore, les paillettes se déclinent en plusieurs couleurs, ce qui signifie que les gardiens peuvent travailler avec plusieurs animaux à la fois. Une étude menée au National Zoo de Washington, DC, a réussi à suivre 10 lions différents en utilisant rien de plus sophistiqué que le scat scintillant.

En fait, le premier «marqueur fécal» utilisé par le personnel du zoo était encore plus banal. Au cours de l'étude sur les léopards opaques, Brown a déclaré qu'ils cherchaient un moyen de différencier les matières fécales des couples homme-femme.

«C'était à l'époque où mes enfants étaient petits», explique Brown, «et j'ai remarqué que lorsqu'ils buvaient du Kool-Aid à base de raisin, il devenait vert.

Vous voyez, là où la plupart d’entre nous verrions une couche souillée, des scientifiques tels que Brown voient une avancée potentielle dans la gestion de la faune.

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