動物の体重と成長率は動物の蛋白質摂取量を予測する

Core Concepts

動物の体重と成長率の減少に伴い、蛋白質摂取量も減少する。一方、炭水化物摂取量は変化しない。この関係は動物全般に当てはまる。

Abstract

本研究では、南米ウンカ(Schistocerca cancellata)を用いて、発育段階における蛋白質と炭水化物の摂取量の変化を調べた。その結果、若齢個体ほど蛋白質を多く、成体ほど炭水化物を多く摂取することが明らかになった。この変化は、成長率の低下に伴う蛋白質需要の減少によって説明できる。
野外個体は飼育個体に比べ、炭水化物摂取量が50-90%高かったが、蛋白質摂取量に差はなかった。これは、野外個体の活動量が高く、エネルギー代謝が亢進しているためと考えられる。
動物全般を見ると、体重に対する蛋白質摂取量の指数関数的な減少が共通して見られる。一方、炭水化物摂取量は体重に対しほぼ等比例的に増加する。このような栄養素摂取の変化は、動物の発育や生活史戦略を理解する上で重要である。

Stats

若齢個体ほど体重あたりの蛋白質摂取量が高い。
野外個体の体重あたりの炭酸ガス排出量は飼育個体より23%高い。

Quotes

若齢個体ほど蛋白質を多く、成体ほど炭水化物を多く摂取する。
野外個体は飼育個体に比べ、炭水化物摂取量が50-90%高い。

Key Insights Distilled From

Body mass and growth rates predict protein intake across animals

by Talal,S., Ha... at www.biorxiv.org 06-24-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.20.545784v1

Deeper Inquiries

動物の体重と成長率の変化に伴う蛋白質摂取量の減少は、どのような進化的な背景を持つのだろうか。

この蛋白質摂取量の減少は、動物の成長と発達における栄養要求の変化に関連しています。成長が進むにつれて、特定の成長率が低下することで、蛋白質摂取量も減少する傾向が見られます。このパターンは、動物の体サイズに関連しており、成長率が異なる種や発達段階間で一貫して観察されることから、体サイズと発達段階における蛋白質摂取量のスケーリングが進化的な背景を持つことが示唆されます。また、蛋白質摂取量の減少は、動物のエネルギー需要や代謝率とも関連しており、これらの要因が組み合わさって進化的な適応の一部として現れている可能性があります。

野外個体の高い炭水化物摂取量は、どのような生態的な要因によって引き起こされているのだろうか。

野外個体の高い炭水化物摂取量は、主に生息環境や活動レベルなどの生態学的要因によって引き起こされています。野外個体は通常、捕食行動を行う必要があり、これはエネルギー的にもコストがかかるため、高い炭水化物摂取量が観察される可能性があります。また、野外個体は過去によりタフで化学的に防御された植物を摂取していた可能性があり、これが代謝率の増加やエネルギー需要の増加につながっているかもしれません。したがって、野外個体の高い炭水化物摂取量は、生息環境や活動レベルなどの要因によって影響を受けていると考えられます。

動物の栄養要求の変化と、その動物が生息する環境の変化との関係はどのように理解できるだろうか。

動物の栄養要求の変化と生息環境の変化との関係は、動物の生態学的適応や生存戦略に密接に関連しています。栄養要求は、個体の成長、生殖、生存などの重要な生活史特性に影響を与えるため、環境条件が変化すると栄養要求も変化する可能性があります。例えば、食物の質や量、気候条件、捕食圧などの要因が栄養要求に影響を与えることがあります。また、栄養要求の変化は、個体の成長や生活史戦略に適応するための重要な要素であり、環境の変化に対する動物の適応能力を理解する上で重要な役割を果たしています。したがって、動物の栄養要求の変化と生息環境の変化との関係を理解することで、生態系や個体群のダイナミクスをより深く理解することができます。