Vår forskning har visat att djur kan lära sig att skilja mellan säkra och skadliga växter. Men varför äter de giftiga växter och dör? Under de flesta omständigheter kan djur lära sig om en växt är säker eller skadlig eftersom att äta vilken växt som helst resulterar i återkoppling från tarmen till hjärnan. Feedback berättar vanligtvis för kroppen om ett livsmedel innehåller höga halter av toxiner eller inte. Tyvärr kringgår man i vissa situationer den här mekanismen för att särskilja säker från skadlig föda, vilket gör att djur lider av överintag av giftiga växter.
Toxiner finns överallt
Många människor antar att endast giftiga växter innehåller gifter, men i verkligheten förekommer gifter i alla gräs, forbs, buskar och träd. Även grönsakerna vi odlar i våra trädgårdar innehåller låga mängder gifter. Tomater och potatis innehåller alkaloider, spenat innehåller oxalater, majs innehåller cyanogene glykosider och kål innehåller glukosinolater. Att äta växter innebär att man får i sig gifter. Giftiga växter innehåller gifter i så höga koncentrationer att de orsakar uppenbara tecken på förgiftning, sjukdom eller död.
Alla gifter ger inte illamående
För att djur ska lära sig att en växt är skadlig måste de uppleva illamående efter att ha ätit växten. Illamående gör att djur bildar en motvilja mot växten, vilket innebär att de antingen slutar äta eller minskar intaget av växten. Alkaloiderna i locoweed verkar till exempel inte orsaka illamående, så djur kan inte lära sig att locoweed är skadligt. Av de gifter som testas orsakar de flesta illamående och djur kan lära sig att undvika dem. Tyvärr har de flesta toxiner inte testats (Pfister et al., 2010).
Feedback måste komma snart efter att ha ätit
Djur kan lära sig att undvika att äta mat förutsatt att fördröjningen mellan att äta och sjukdom är 12 timmar eller mindre. Möss övertar d-Con eftersom sjukdom och död inte inträffar förrän 4 till 5 dagar efter att de ätit maten. Växter som orsakar kroniska toxicitetsproblem som uppstår under veckor eller månader, såsom leversjukdom eller slugging av klövar, kommer sannolikt inte att producera mataversioner. På samma sätt kan växter som orsakar fosterskador inte göra dräktiga djur tillräckligt sjuka för att hindra dem från att äta växten igen (Burritt och Provenza, 1991).
Ingen förebild eller fel förebild
Boskap som föds upp i områden med akut giftiga växter dör i allmänhet inte av att äta dessa växter, men djur som är nya i området kan det. Unga djur lär sig att undvika växterna som deras mödrar undviker. När djur inte har någon förebild att lära dem om akut giftiga växter, kan de äta för mycket och dö innan de kan lära sig av feedback att växterna är skadliga. Å andra sidan, om ungdomar som fötts upp av erfarna mödrar så småningom äter små mängder växter som deras mödrar undviker och blir sjuka, bildar de en starkare motvilja mot dessa växter än om de upplevde sjukdom utan att ha mamma som modell (Provenza et al., 1993). Producenter i vissa områden med akut giftiga växter får nya djur att smaka på växterna och sedan magsondar dem med en sub-dödlig lösning av den giftiga växten i vatten för att lära dem att undvika växten.
I vissa fall kan en giftig växt vara ett nytt foder eller så har boskapen avvärjts. Om dessa djur tillåts beta med djur som lätt äter den giftiga växten, kommer sannolikt alla djur snart att börja äta växten. I en forskningsstudie (Figur 1) tränades en grupp nötkreatur för att undvika larksporre genom att dosera dem med litiumklorid strax efter att ha ätit larksporre för första gången. Litiumklorid orsakar illamående och mataversioner. Den andra gruppen nötkreatur fick inte litiumklorid efter att ha ätit larksporre så de åt lätt larksporre. Nötkreatur som tränats för att undvika larksporre, åt det inte på tre år. Så länge som nötkreatur betade som separata grupper, tog de som tränats för att undvika larksporre inga bett av larksporre, medan nötkreatur inte avvärjt larksporre tog 20 % (år 1), 12 % (år 2) och 11 % (år 3) av sina bett från hög larksporre. Slutligen i slutet av studien blandades de två grupperna av nötkreatur och inom 21 dagar åt alla nötkreatur larkspur, inklusive de som tränats för att undvika larkspur (Ralphs och Olson, 1990).
Näringsämnen skickar blandade signaler
Medan de flesta gifter orsakar mataversioner, är många växter med höga gifter också näringsrika. Intag av ett näringsrikt livsmedel som också innehåller gifter tenderar att vara cykliskt. Djur ökar intaget av ett näringsrikt, giftigt livsmedel tills de upplever sjukdom från giftet i maten och sedan minskar de intaget av maten. Efter att djuret återhämtat sig från sjukdom ökar det återigen intaget på grund av återkopplingen från näringsämnena i maten och cykeln upprepas. Tyvärr äter de ibland för mycket och dör. Till höger är ett diagram över intag av larksporre hos en enskild ko under 30 dagar (Pfister et al., 1997).
Toxiner måste ha en distinkt smak
Djur måste antingen kunna smaka toxinet eller en smak som är parad med toxinet för att upptäcka förändringar i toxinkoncentrationer i livsmedel. Om toxinkoncentrationen ökar men växtens smak inte ändras kan djuren inte upptäcka ökningen och de kan äta för mycket av växten. Under vissa omständigheter ändras inte koncentrationen av toxinet men dess tillgänglighet ökar. Till exempel är växter som innehåller cyanogene glykosider relativt säkra för idisslare att äta. Cyaniden i dessa föreningar frigörs inte förrän den interagerar med ett enzym i växten när djuret tuggar maten eller under matsmältningen. Men efter en frost spricker växtcellmembranen vilket gör att cyanogene glykosider och enzymet kan blandas. Alltså är all cyanid i växten tillgänglig så snart djuret äter växten, vilket gör den mycket giftig. Smaken på växten förändras inte men toxiciteten ökar (Knight och Walter, 2001).
Stress ökar toxiciteten
Stress ökar styrkan hos ett toxin. Till exempel orsakar alkaloiderna i larksporre en aversion, men de orsakar också muskelförlamning och andningssvikt. Om ett djur äter larksporre och sedan blir stressat av ett rovdjur eller en herde, fungerar inte musklerna ordentligt på grund av toxinet i larksporen och djuret dör av andningssvikt.
Nya miljöer orsakar också stress. Samma dos av ett toxin har en mycket större effekt i en obekant miljö än en bekant. Stress ökar toxinets verkan på djuret, troligtvis genom att minska effektiviteten av avgiftningsprocesser, på samma sätt som kronisk stress undertrycker immunsvar. Att äta giftiga växter i mängder som är sub-dödliga i bekanta miljöer kan därför vara dödligt i okända områden (Siegel, 1976). I nya miljöer är det också mindre benägna att djur provar ny mat och motvilja mot mat är mer benägna att slockna. Således, om en ny plats innehåller nya livsmedel och välbekanta giftiga livsmedel, kan djur välja bekanta giftiga livsmedel framför nya livsmedel (Burritt och Provenza, 1997).
Brist på vatten eller alternativa livsmedel
Törstiga djur har ofta ingen aptit. Om hög täthet av giftiga växter växer nära vattenställen, när törstiga djur dricker kan de överdriva giftiga växter medan de väntar på att resten av hjorden eller flocken ska vattnas. Normalt, om djur har ett val mellan att äta ett giftigt foder eller att svälta, äter de i de flesta fall giftiga växter. Djur måste ha näringsrika alternativ när det finns giftiga växter. Till exempel 1971 dog 1250 får av överintag av halogen. Fåren hade begränsade tillgångar på vatten och var hungriga. som ett resultat åt fåren 10 gånger mängden halogeton för att orsaka döden (Figur 3) (EPA, 1971). Får kan införliva en del halogeton i sin diet utan negativa effekter, förutsatt att halogen tillsätts till deras diet långsamt för att låta vommen anpassa sig till oxalater i halogeton och får äter halogeton tillsammans med andra växter (James och Cronin, 1974).
Djur på ett bra näringsplan är mindre benägna att äta giftiga växter och kan bättre avgifta dem om de äter dem. Dessutom kan smala djur med dålig kroppskondition vara mer benägna att drabbas av effekterna av giftiga växter än djur i genomsnittlig kroppskondition. När de konsumerar giftiga växter har djur i dålig kroppskondition högre koncentrationer av toxiner i blodet än djur i genomsnittlig kroppskondition (Lopez-Ortiz et al., 2004).
Slutsatser
Chefer kanske kan minska boskapsförlusterna på grund av giftiga växter om de förstår varför djur dukar under för giftiga växter. Att långsamt introducera djur till områden som innehåller giftiga växter, veta hur toxinet påverkar djur, tillhandahålla alternativt foder och gott om vatten och ta bort giftiga växter nära vattenpunkter hjälper till att hålla djuren säkra.
Referenser
Burritt, E.A. och F.D. Provenza. 1991. Lamms förmåga att lära sig med en fördröjning mellan matintag och konsekvenserna av måltider som innehåller nya och bekanta livsmedel. Appl. Anim. Behav. Sci. 32:179-189.
Burritt, E.A. och F.D. Provenza. 1997. Effekten av en ny miljö på bildandet och varaktigheten av en betingad mataversion och intag av ny mat av får. Appl. Anim. Behav. Sci. 54:317-325.
EPA. 1971. Seep Death Incidenten i januari 1971 nära Garrison, Utah. Radiologiskt forskningsprogram. US Atomic Energy Commission SF 54 373. November 1971.
James, L.F. och E.H. Cronin. 1974. Ledningspraxis för att minimera dödsförlusterna av får som betar på Halogeton-angripna fält. J. Range Manage. 27:424–426.
Knight A.P. och Walter R.G. 2001. En guide till växtförgiftning av djur i Nordamerika. Teton New Media, Jackson, WY.
Lopez-Ortiz S, K.E. Panter, J.A. Pfister och K.L. Launchbaugh. 2004. Effekten av kroppskondition på dispositionen av alkaloider från silverfärgad lupin (Lupinus argenteus Pursh) hos får. J. Anim. Sci. 82:2798-2805.
Pfister, J.A., F.D. Provenza, G.D. Manners, D.R. Gardner och M.H. Ralphs. 1997. Intag av lång lärksporre:Kan nötkreatur reglera intaget under toxiska nivåer? J. Chem. Ecol. 23:759-777.
Pfister, J.A., Gardner, D.R., Cheney, C.C., Panter, K.E., Hall, J.0. 2010. Flera giftiga växters förmåga att betinga smakaversioner hos får. Liten rom. Res. 90:114-119.
Provenza, F.D., J.J. Lynch och J.V. Nolan. 1993. Moderns och toxicosens relativa betydelse vid valet av livsmedel av lamm. J. Chem. Ecol. 19:313-323.
Ralphs M.H. och J.D. Olson. 1990. Negativt inflytande av social facilitering och inlärningskontext vid träning av nötkreatur för att undvika att äta larksporre. J. Anim. Sci. 68:1944-52.
Siegel, S. 1976. Morfinanalgetisk tolerans:Dess situationsspecificitet stöder en Pavlovsk konditioneringsmodell. Science 193:323-325.
