Physiological and microbial adjustments to diet quality permit facultative herbivory in an omnivorous lizard

Autor: Antonio Brun, Juan Carlos Acosta, Kevin D. Kohl, Joshua Brinkerhoff, Melisa E Magallanes, Enrique Caviedes-Vidal, Alejandro Laspiur, Seth R. Bordenstein
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
0106 biological sciences
0301 basic medicine
Male
Physiology
Nitrogen
Otras Ciencias Biológicas
HOST-MICROBE INTERACTIONS
Context (language use)
PHENOTYPIC FLEXIBILITY
Aquatic Science
010603 evolutionary biology
01 natural sciences
GUT MICROBIOME
Ciencias Biológicas
purl.org/becyt/ford/1 [https]
03 medical and health sciences
DIGESTION
Digestive System Physiological Phenomena
biology.animal
parasitic diseases
PLANT-ANIMAL INTERACTIONS
Animals
Herbivory
purl.org/becyt/ford/1.6 [https]
Molecular Biology
Ecology
Evolution
Behavior and Systematics
Facultative
Herbivore
biology
Lizard
Ecology
Vertebrate
Lizards
Diet
Gastrointestinal Microbiome
030104 developmental biology
Microbial population biology
Insect Science
Animal Science and Zoology
Female
sense organs
Omnivore
Digestion
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Zdroj: CONICET Digital (CONICET)
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
instacron:CONICET
Popis: While herbivory is a common feeding strategy in a number of vertebrate classes, less than 4% of squamate reptiles feed primarily on plant material. It has been hypothesized that physiological or microbial limitations may constrain the evolution of herbivory in lizards. Herbivorous lizards exhibit adaptations in digestive morphology and function that allow them to better assimilate plant material. However, it is unknown whether these traits are fixed or perhaps phenotypically flexible as a result of diet. Here, we maintained a naturally omnivorous lizard, Liolaemus ruibali, on a mixed diet of 50% insects and 50% plant material, or a plant-rich diet of 90% plant material. We compared parameters of digestive performance, gut morphology and function, and gut microbial community structure between the two groups. We found that lizards fed the plant-rich diet maintained nitrogen balance and exhibited low minimum nitrogen requirements. Additionally, lizards fed the plantrich diet exhibited significantly longer small intestines and larger hindguts, demonstrating that gut morphology is phenotypically flexible. Lizards fed the plant-rich diet harbored small intestinal communities that were more diverse and enriched in Melainabacteria and Oscillospira compared with mixed diet-fed lizards. Additionally, the relative abundance of sulfate-reducing bacteria in the small intestine significantly correlated with whole-animal fiber digestibility. Thus, we suggest that physiological and microbial limitations do not sensu stricto constrain the evolution of herbivory in lizards. Rather, ecological context and fitness consequences may be more important in driving the evolution of this feeding strategy. Fil: Kohl, Kevin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina. Vanderbilt University; Estados Unidos Fil: Brun, Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina Fil: Magallanes Alba, Melisa Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina Fil: Brinkerhoff, Joshua. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina Fil: Laspiur, Julio Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Biología; Argentina Fil: Acosta, Juan Carlos. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Biología; Argentina Fil: Bordenstein, Seth R.. Vanderbilt University; Estados Unidos Fil: Caviedes Vidal, Enrique Juan Raul. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina
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