Як еволюціонували дієти у тваринному світі
У першому такому всебічному дослідженні, яке вивчало еволюцію харчових уподобань у тваринному світі, дослідники з Університету Арізони дослідили більше мільйона видів, що датуються 800 мільйонами років. Команда повідомляє про кілька несподіваних знахідок, зокрема, що перша тварина була, напевно, хижаком, і що люди разом з іншими всеїдними є рідкісними видами.
Те, що їсть тварина, є фундаментальним аспектом її біології, але, як не дивно, еволюція раціону ще не вивчена в царстві тварин. Автори оголосили про кілька несподіваних відкриттів після заглиблення в еволюційну історію понад мільйона видів тварин і датування 800 мільйонів років, коли на нашій планеті з’явилися перші тварини. Результати були опубліковані в журналі Evolution Letters.
Серед цих висновків дослідники показали, що багато м'ясоїдних видів, що живуть сьогодні, можуть простежити цей раціон до загального предка більше 800 мільйонів років тому; що рослиноїдна дієта не є еволюційним рушієм нових видів, яким вона повинна була бути.
Тісно споріднені тварини, як правило, поділяють одну і ту ж категорію продуктів харчування: їдять рослини, їдять м’ясо або те й інше. Цей висновок вказує на те, що перехід між дієтичним способом життя не відбувається легко або часто під час еволюції.
Повне відображення еволюції м’ясоїдних, рослиноїдних та всеїдних дієт
Крістіан Роман-Паласіос, Джошуа Шолл та Джон Віенс, усі дослідники кафедри екології та еволюційної біології АС, досліджували наукову літературу для отримання даних про харчові звички більше одного мільйона видів тварин - від губок до комах та павуків до домашні коти. Вид класифікується як м’ясоїдний, якщо він харчується іншими тваринами, грибами або протистами (одноклітинні еукаріотичні організми, багато з яких живуть на бактеріях).
Види класифікуються як рослиноїдні, якщо вони залежать від наземних рослин, водоростей або ціанобактерій, а також всеїдні, якщо вони приймають суміш м’ясоїдних та рослиноїдних дієт. Потім автори відобразили величезний набір даних про види тварин та їх харчові уподобання на еволюційному дереві, побудованому з даних послідовностей ДНК, щоб розкрити еволюційні взаємозв'язки між ними.
Детальна карта розвитку дієт у царстві тварин. М'ясоїдна дієта показана синім і червоним, а рослиноїдна дієта - зеленим і чорним. Дані чітко свідчать про перевагу м’ясоїдної дієти. Подяки: Крістіан Роман - Паласіос та ін. 2019 р
“Наше дослідження є найбільшим із усіх коли-небудь проведених на сьогодні. Йдеться про еволюцію дієти протягом усього дерева життя тварин ”, - говорить Роман-Паласіос. "Ми розглянули три фундаментальні та дуже суперечливі питання в еволюційній біології, проаналізувавши масштабний набір даних за допомогою передових методів".
Дієти та класифікація тварин
Усі види можна класифікувати на основі їх еволюційних взаємозв’язків - поняття, що називається філогенезом. Організми об’єднані в таксони, які визначають їх взаємозв’язки на кількох рівнях. Наприклад, коти та собаки - це різні види, але належать до одного порядку (м’ясоїдні тварини). Так само коні та верблюди належать до іншого порядку (копитні). Обидва порядки, однак, входять до одного класу (ссавці).
На найвищому рівні тварини класифікуються за типом. Членистоногі (комахи, ракоподібні, павуки, скорпіони тощо), молюски (равлики, молюски та кальмари потрапляють у цей тип) та хордові, до яких належать усі тварини з хребтом, включаючи людей, є прикладами тваринного типу.
М'ясоїдна дієта: найпоширеніша дієта і, можливо, перша, що з’являється
Дослідження показує, що серед тварин найбільш поширені хижаки, які складають 63% видів. 32% травоїдні, тоді як люди належать до невеликої меншості, ледве 3% всеїдних тварин. Дослідники з подивом виявили, що багато сучасних хижих видів ведуть цей раціон до основи еволюційного дерева тварин, понад 800 мільйонів років тому, передуючи найстарішим відомим скам'янілостям, які палеонтологи змогли віднести до походження. визначеність.
"Ми не бачимо цього з рослиноїдними", Wiens, професор екології та еволюційної біології. "Травоїдний раціон видається набагато новішим, тому в нашому еволюційному дереві він частіше з'являється ближче до кінців дерева".
Мікроскопічне зображення хоанофлагеляту. Перші хижі тварини, безсумнівно, харчувалися цими водними мікроорганізмами. Кредити:
Тож якщо першою твариною був м’ясоїд, що вона їла? Автори припускають, що відповідь може бути від протистів, включаючи хоанофлагеляти: крихітні одноклітинні організми, які вважаються найближчими живими родичами тварин, і живуть як планктон у морських та прісноводних водах. Цілком можливо, що загальним предком тварин сьогодні є істота, дуже схожа на хоанофлагелат.
"Давня істота, яка найтісніше пов'язана з усіма живими сьогодні тваринами, могла їсти бактерії та інших протистів, а не рослини", - каже Вінс. Навпаки, прийняття рослинного раціону траплялося набагато частіше під час еволюції тварин.
Травоїдна дієта: пізній початок захворювання та розвиток драйверів для комах
Традиційно рослиноїдні рослини розглядаються як потужний каталізатор походження нових видів - комахи є часто цитованим прикладом. З 1,5 мільйона описаних видів, найрізноманітніша група серед членистоногих. Багато нових видів квітучих рослин з'явилися під час Крейдового періоду, близько 130 мільйонів років тому, і, як вважають, безпрецедентна різноманітність квітів збіглася зі збільшенням кількості видів комах.
Харчуючись рослинами (рослиноїдна дієта), комахи змогли розмножуватися та урізноманітнюватись. Особливо це стосується метеликів, які є практично всіми рослиноїдними. Кредит: Даніель Столте
«Це говорить нам, що те, що ми бачимо у комах, не обов’язково стосується інших груп тваринного світу. Травоїдні тварини можуть йти паралельно з появою нових видів у деяких таксонах, але це явно не є універсальним рушієм нових видів », - пояснює Wiens.