פילים עשויים לשנות את הרכב המזון שהם אוכלים לארוחת ערב בכל ערב - ויש להם מאכלים אהובים - בדיוק כמו לבני אדם. יתרה מזו, פילים משנים את התזונה שלהם לא רק על סמך מה שזמין עבורם, אלא גם על פי ההעדפות והצרכים הפיזיולוגיים שלהם.
פילים הם צמחוניים, שניזונים מעשבים גבוהים ומענפים ועלים של עצים. עם זאת, קשה יותר להבין איזה סוג של מזון צורכים הגדולים שביונקי היבשה כיום. מחקר חדש, שנערך מטעם חוקרי שימור ביולוגי מאוניברסיטת בראון בארה"ב, כלל שימוש בשיטות חדשניות כדי לנתח בצורה יעילה ומדויקת את הרגלי התזונה של שתי קבוצות פילים בקניה, עד לסוגי הצמחים הספציפיים הנאכלים על ידי בעלי החיים בקבוצה.
ממצאי המחקר על הרגלי פילים בודדים סייעו במענה על שאלות חשובות לגבי התנהגויות חיפוש מזון של עדרי פילים ושימור בעלי החיים האייקוניים הללו. "חשוב לזכור שכאשר בעלי חיים לא מקבלים מספיק מכמות המזון הדרושה להם, הם עשויים לשרוד, אבל עלולים לא לשגשג ולהתרבות", אמר ד"ר טיילר קארצינל מאוניברסיטת בראון, שמתמקד במחקרי סביבה, אקולוגיה, אבולוציה וביולוגיה אורגניזמית. "על ידי הבנה טובה יותר מה כל פרט אוכל, יתאפשר לנהל טוב יותר מינים אייקוניים כמו פילים, קרנפים וביזונים כדי להבטיח שהאוכלוסיות שלהם יוכלו לצמוח ולהתרבות בדרכים ברות קיימא".
אחד הכלים העיקריים שבהם השתמשו החוקרים לביצוע מחקרם, שממצאיו פורסמו בכתב העת Royal Society Open Science נקרא מטא-ברקוד של דנ"א (DNA metabarcoding), טכניקה גנטית חדשנית המאפשרת לחוקרים לזהות את הרכב הדגימות הביולוגיות על ידי התאמת קיטועי הדנ"א שחולצו, המייצגים מזון של פיל לספרייה גנומית של צמחים.
החוקרים פיתחו יישומים לטכנולוגיה זו, במה שהפגיש חוקרים מהביולוגיה המולקולרית ומהצד החישובי כדי לפתור בעיות עימן מתמודדים אנשי שימור בתחום. למעשה, זהו השימוש הראשון במטא-ברקוד של דנ"א כדי לענות על שאלה ארוכת טווח על אקולוגיה חברתית של חיפוש מזון, כלומר איך חברי קבוצה חברתית - כמו משפחה - מחליטים איזה מזונות לאכול.
"כשאני מדבר עם אנשים שלא מגיעים מתחום האקולוגיה, הם נדהמים לגלות שמעולם לא הייתה לנו תמונה ברורה של מה בעצם אוכלים כל היונקים הגדולים והאייקוניים הללו בטבע", אמר ד"ר קארצינל, שהסביר כי הסיבה לכך היא שקשה ומסוכן לצפות בבעלי החיים הללו מקרוב, שכן הם נעים למרחקים ארוכים, ניזונים בעיקר בשעות הלילה ובתוך צמחייה, כשמרבית הצמחים מהם הפילים ניזונים הינם די קטנים. "לא רק שקשה לפקח על הפילים, אלא שהמזון שלהם יכול להיות כמעט בלתי אפשרי לזיהוי בעין, אפילו עבור בוטנאי מומחה"..
קבוצת המחקר השוותה את הטכניקה הגנטית החדשה לשיטה הנקראת ניתוח איזוטופים יציב, הכוללת ניתוח כימי של שיער בעלי חיים. שניים ממחברי המחקר, ד"ר ג'ורג' וויטמייר מאוניברסיטת קולורדו סטייט ופרופ' ת'ור סרלינג מאוניברסיטת יוטה, הראו בעבר כי פילים עוברים מאכילת עשבים טריים כשיורד גשם לאכילת עצים במהלך העונה היבשה הארוכה. יחד עם זאת, על אף שמחקר מתקדם זה מאפשר לחוקרים לזהות דפוסי תזונה בקנה מידה רחב, הם עדיין לא הצליחו להבחין בסוגי הצמחים השונים בתזונת הפילים.
המדענים שמרו דגימות צואה שנאספו בשיתוף עם ארגון ללא מטרות רווח בשם Save the Elephants כאשר ד"ר וויטמייר ופרופ' סרלינג ערכו את ניתוח האיזוטופים היציבים לפני כמעט 20 שנה, שכן בריאן גיל מהמחלקה לאקולוגיה, אבולוציה וביולוגיה של אורגניזמים באוניברסיטת בראון קבע שהדגימות עדיין ניתנות לשימוש גם לאחר אחסון לאורך שנים רבות.
הצוות שילב ניתוחים משולבים של איזוטופי פחמן מהצואה והשיער של פילים עם מטא-ברקוד של דנ"א, מעקב GPS וחישה מרחוק כדי להעריך את השונות התזונתית של פילים בודדים בשתי קבוצות שונות. הם התאימו כל רצף דנ"א ייחודי בדגימה לאוסף של צמחים - שפותחו במומחיות הבוטנית של פול מוסילי, ראש מחלקת הצמחייה במזרח אפריקה במוזיאונים הלאומיים של קניה - והשוו את התזונה של פילים בודדים לאורך זמן.
בניתוח שלהם, הראו החוקרים שההבדלים התזונתיים בין פרטים בודדים היו לרוב גדולים בהרבה ממה שהניחו קודם לכן, אפילו בקרב בני משפחה שאכלו יחד ביום נתון. "מחקר זה עוזר להתמודד עם פרדוקס קלאסי באקולוגיה של חיות בר, שכן נשאלת השאלה כיצד קשרים חברתיים מחזקים קבוצות משפחתיות בעולם של משאבים מוגבלים? במילים אחרות, בהתחשב בכך שפילים אוכלים לכאורה את אותם הצמחים, לא ברור מדוע התחרות על מזון לא מפרקת את לכידותם ובכך מאלצת אותם לחפש אחר מקורות מזון", אמר ד"ר קארצינל. התשובה הפשוטה היא שפילים משנים את התזונה שלהם לא רק על סמך מה שזמין, אלא גם על ההעדפות והצרכים הפיזיולוגיים שלהם. לפילה בהריון, למשל, יש חשק ודרישות מגוונות בתקופות שונות בעת ההיריון.
למרות שהמחקר לא נועד להסביר התנהגות חברתית, ממצאים אלה מסייעים בהבנה מדוע עדר פילים עשוי לחפש מזון יחד: הפילים הבודדים לא תמיד אוכלים בדיוק את אותם הצמחים באותו זמן, כך שבדרך כלל יהיה מלאי צמחי שיספיק לכולם. כדי להגן על פילים ומינים אחרים וליצור סביבות שבהן יתאפשר להם להתרבות ולהגדיל בהצלחה את אוכלוסייתם, נדרש מגוון של מזון צמחי, מה שעשוי גם להקטין את הסיכויים לתחרות בין המינים ולמנוע מבעלי החיים לפלוש לשטחי יבול אנושיים. "חיות בר זקוקות לגישה למשאבי תזונה מגוונים כדי לשגשג", סיכם ד"ר קארצינל.
