Wat 'n dier eet, is 'n fundamentele aspek van sy biologie, maar verrassend genoeg is die evolusie van dieet tot dusver nog nie in die diereryk bestudeer nie.
Die studie is 'n diep duik in die evolusionêre geskiedenis van meer as een miljoen diersoorte wat 800 miljoen jaar terugloop.
Die studie onthul verskeie verrassende sleutelinsigte:
Baie soorte wat vandag vleisetend is - dié wat ander diere eet - kan hierdie dieet meer as 800 miljoen jaar gelede na 'n gemeenskaplike voorouer terugspoor.
'N Plantbasis, of herbivore, dieet is nie die evolusionêre drywer vir nuwe spesies wat wetenskaplikes glo dat dit is nie.
Diere wat nou verwant is, is geneig om dieselfde dieetkategorie te deel — plante-eet, vleis-eet of albei. Hierdie bevinding impliseer dat die omskakeling tussen dieetleefstyl nie iets is wat maklik en dikwels tydens die evolusie plaasvind nie.
Die navorsers het die literatuur gesoek vir gegewens oor meer as 'n miljoen dierspesies, van sponse tot insekte en spinnekoppe tot huiskatte. Hulle het 'n spesie as vleisetend geklassifiseer as dit voed op ander diere, swamme of protiste (e-sel eukariotiese organismes, waarvan baie van bakterieë leef). Die navorsers het spesies as plantetyd geklassifiseer as hulle afhanklik is van landplante, alge of sianobakterieë vir voedsel, en omnivore as hulle 'n mengsel van vleisetende en plantetige voeding eet.
Die wetenskaplikes het toe die omvangryke datastel van diersoorte en hul voedingsvoorkeure op 'n evolusionêre boom gekarteer wat uit DNA-volgorde-data gebou is om die evolusionêre verwantskappe tussen hulle te ontwrig.
Insekte is 'n groep waarin die voeding van plante die verspreiding van spesies verhoog, insluitend die skoenlappers en motte, wat byna almal plantetyd is. (Krediet: Daniel Stolte / U. Arizona)
Die hele diereryk se spyskaart
"Ons is die grootste studie wat tot dusver gedoen is en die evolusie van dieet oor die hele dieretuin ondersoek," sê hoofskrywer Cristian Román-Palacios, 'n doktorale student in die departement ekologie en evolusiebiologie aan die Universiteit van Arizona. 'Ons het drie sterk bespreekte en fundamentele vrae in evolusionêre biologie aangespreek deur 'n grootskaalse datastel te ontleed met behulp van moderne metodes.'
Alle spesies kan geklassifiseer word volgens hul evolusionêre verwantskappe, 'n konsep wat bekend staan ​​as filogenie. Organismes word in taksa gegroepeer, wat hul onderlinge verwantskappe op verskillende vlakke definieer. Katte en honde is byvoorbeeld verskillende spesies, maar behoort aan dieselfde volgorde (karnivore). Op dieselfde manier behoort perde en kamele aan 'n ander orde (hoefdiere.) Beide ordes vorm egter dieselfde klas (soogdiere).
Op die hoogste vlak word diere in filums geklassifiseer. Voorbeelde van filums van diere is geleedpotiges (insekte, skaaldiere, spinnekoppe, skerpioene, ensovoorts), weekdiere (slakke, mossels en inkvis val in hierdie filum), en akkoorde, wat alle diere met 'n ruggraat insluit, insluitend mense.
Die opname dui daarop dat vleisetende diere die meeste voorkom, insluitend 63% van die spesies. Nog 'n 32% is plantetiese plante, terwyl mense tot 'n klein minderheid, net 3%, van alle diere is.
In teenstelling met baie van hul landgenote, is baie sogenaamde seegoute soos hierdie Spaanse sjaal vleisetende slakke wat poliepe, sponsies of selfs mekaar prooi. (Krediet: Daniel Stolte / U. Arizona)
Die evolusie van die eet van vleis
Die navorsers was verbaas dat baie van die hedendaagse vleisetende spesies hierdie dieet spoor tot by die basis van die dierlike evolusionêre boom, meer as 800 miljoen jaar, wat voorspel is tot die oudste bekende fossiele wat paleontoloë in staat was om diere-oorsprong met sekerheid.
"Ons sien dit nie met herbivorie nie," sê die ooreenstemmende skrywer John Wiens, 'n professor in ekologie en evolusionêre biologie. "Die herbivorie blyk baie meer onlangs te wees, en daarom lyk dit in ons evolusionêre boom meer gereeld nader aan die punte van die boom."
Dus as die eerste dier 'n vleisetende vader was, waarop prooi hy dan?
Volgens die skrywers is die antwoord by protiste, waaronder choanoflagellate: klein, eensellige organismes wat as die naaste familie van die diere beskou word. Choanoflagellates, wat as plankton in seewater en varswater leef, herinner aan die miniatuurweergawes van die pendelkoei wat heen en weer geslaan word tydens 'n spel met pluimbal.
'N Tregtervormige kraag van' haartjies 'omring 'n sweepagtige aanhangsel met die naam 'n flagellum waarvan die ritmiese klop 'n konstante stroom water deur die kraag suig en bakterieë en detritus filter wat dan opgeneem en verteer word. Dit is moontlik dat die gemeenskaplike voorouer van die diere van vandag 'n wese was wat baie soos 'n choanoflagate was.
"Die ou wese wat die naaste verwant is aan alle diere wat vandag leef, het miskien bakterieë en ander protiste geëet eerder as plante," sê Wiens.
Swart aasvoëls en Andes-kondore is vleisetende voëls wat spesialiseer in die eet van aas. (Krediet: Cristian Román-Palacios / Universiteit van Arizona)
Omnivore is baie skaars
Daarenteen het 'n plantgebaseerde dieet veel meer gereeld in die loop van die evolusie van diere gebeur.
Herbivorie word tradisioneel gesien as 'n kragtige katalisator vir die oorsprong van nuwe spesies - 'n voorbeeld wat dikwels genoem word, is die insekte, met 'n geskatte 1.5 miljoen beskryfde spesie, die mees uiteenlopende groep onder die geleedpotiges. Baie nuwe spesies blomplante het gedurende die Krytperiode, ongeveer 130 miljoen jaar gelede, verskyn, en daar word algemeen gedink dat die ongekende verskeidenheid blomme saamgeval het met 'n toename in insekspesies wat voordeel trek uit die nuut-beskikbare blommeopname.
"Dit sê vir ons dat wat ons by insekte sien nie noodwendig van toepassing is op ander groepe in die diereryk nie," sê Wiens. "Herbivory kan hand aan hand gaan met nuwe spesies wat in sekere taksa voorkom, maar dit is duidelik nie 'n universele drywer van nuwe spesies nie."
Die studie het ook aan die lig gebring dat omnivore ('alles eet') diëte selde gedurende 800 miljoen jaar van diere-evolusie opgekom het, en dit dui op die moontlike verklaring dat evolusie spesialiste bo generaliste verkies.
'U kan beter wees om te doen wat u doen as dit al is wat u doen,' sê Wiens. 'By terrestriële gewerweldes, byvoorbeeld, is dit nodig om die blare dieet te eet sterk gewysigde tande en 'n sterk gewysigde ingewande. Dieselfde geld vir vleisetende diere. Die natuur blyk meestal die dilemma te vermy om 'n dominee te wees en niks te bemeester nie, ten minste vir diëte. '
Hierdie behoefte aan spesialisering kan verklaar waarom omnivore, soos mense, volgens die skrywers skaars is. Dit kan ook verklaar waarom diëte dikwels so lank onveranderd geloop het.
'Daar is 'n groot verskil tussen die eet van blare heeltyd en die af en toe vrugte eet,' sê Wiens. "Die spesialisasies wat nodig is om 'n doeltreffende herbivoor of vleisetend te wees, kan verklaar waarom die twee diëte al honderde miljoene jare so behoue ​​gebly het."