Food of tardigrades : a case study to understand food choice, intake and digestion

• Mosses are an excellent habitat for tardigrades because of their ability to ensure a high humidity and to provide a rich food supply for both carnivorous and herbivorous species. Food choice can be correlated with the morphology of the buccal apparatus, and consequentially, their distribution is sometimes linked to food availability (nematodes, rotifers, plant cells, algae, yeast and bacteria). In many species, material containing chlorophyll is often observed in the midgut. However, little information has been available until now on the actual food preference of tardigrades. Since trophic interactions within soil food webs are difficult to study, here we use a polymerase chain reaction–based approach as a highly sensitive detection method. The study was carried out to investigate the presence of chlorophyll matter in the gut of active specimens, based on sequence analyses of the chloroplast ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit (rbcL) gene from mosses and algae. The sequences found in the gut of Macrobiotus sapiens were derived from the moss families Pottiaceae and Erpodiaceae, in Macrobiotus persimilis and Echiniscus granulatus from the moss family Grimmiaceae, and in Richtersius coronifer from the green algae genus Trebouxia. Furthermore, we show the emission of green autofluorescence from the chloroplasts in the algae within the gut of tardigrades and followed the progress of digestion over a 48-h period. The autofluorescent emission level declined significantly, and after 2 days, the signal level was similar to the level of the starved control.

• Moose sind aufgrund ihrer Fähigkeiten, eine hohe Luftfeuchtigkeit zu gewährleisten und für carnivore und herbivore Tardigradenarten genügend Nahrung zur Verfügung zu stellen, ein hervorragender Lebensraum für Tardigraden. Die Wahl der Nahrung korreliert mit der Morphologie des Buccalapparates und ihre Verbreitung wird von der Nahrungsverfügbarkeit (Nematoden, Rotatorien, Pflanzenzellen, Algen, Hefen und Bakterien) bestimmt. Bei vielen Arten kann chlorophyllhaltiges Material im Mitteldarm beobachtet werden. Es gibt bis jetzt jedoch nur wenige Informationen über die Nahrungspräferenz von Tardigraden. Da trophische Interaktionen innerhalb des Nahrungsnetzes im Boden schwierig zu untersuchen sind, haben wir eine sehr sensitive Nachweismethode, basierend auf der Polymerasen-Kettenreaktion, angewandt. Basierend auf der Sequenzanalyse des Gens Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/-Oxygenase (rbcL) in den Chloroplasten der Moose und Algen wurde das chlorophyllhaltige Material im Darm aktiver Tardigraden untersucht.Die Sequenzen, die im Darm von Macrobiotus sapiens gefunden wurden, gehören zu Moosen der Familien Pottiaceae und Erpodiaceae, die in Macrobiotus persimilis und Echiniscus granulatus zu Moosen der Familie Grimmiaceae und die in Richtersius coronifer zu Grünalgen der Gattung Trebouxia.Zusätzlich zeigen wir die Emission der grünen Autofluoreszenz der gefressenen Chloroplasten im Darm der Tardigraden und die anschließende Verdauung über einen Zeitraum von 48 Stunden. Die Autofluoreszenz nahm signifikant ab und nach zwei Tagen war das Signal ähnlich stark wie bei der ausgehungerten Kontrolle.

Ämnesord

NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Ecology (hsv//eng)

NATURVETENSKAP  -- Biologiska vetenskaper -- Ekologi (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Microbiology (hsv//eng)

NATURVETENSKAP  -- Biologiska vetenskaper -- Mikrobiologi (hsv//swe)

NATURVETENSKAP  -- Biologi (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences (hsv//eng)

Nyckelord

Algae

diagnostic PCR

gut-content analysis

invertebrate

moss

predation

Terrestrial ecology

Terrestrisk ekologi

Organism biology

Organismbiologi

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)

art (ämneskategori)