作为一个杂食动物实际上很奇怪

作为一个杂食动物实际上很奇怪

新研究发现,第一种动物可能是食肉动物。 人类和其他杂食动物属于稀有品种。

动物吃什么是其生物学的一个基本方面,但令人惊讶的是,直到现在,动物王国尚未研究饮食的进化。

该研究深入探讨了超过一百万种动物物种的进化史,可追溯到800百万年。

该研究揭示了几个令人惊讶的关键见解:

  • 今天生活在食肉动物中的许多物种 - 那些吃其他动物的物种 - 可以将这种饮食追溯到比800百万年前更多的共同祖先。
  • 植物性或食草性饮食不是科学家认为的新物种的进化驱动力。
  • 密切相关的动物往往分享相同的饮食类别 - 植物食用,吃肉,或两者兼而有之。 这一发现意味着饮食生活方式之间的转换并非易于发生并经常在进化过程中发生。

研究人员在文献中搜索了有关超过一百万种动物的饮食习惯的数据,从海绵到昆虫,蜘蛛到家猫。 如果它以其他动物,真菌或原生生物(单细胞真核生物,其中许多生活在细菌上)为食,它们将一个物种归类为食肉动物。 研究人员将物种归类为草食性物种,如果它们依赖陆生植物,藻类或蓝细菌作为食物,如果它们吃食肉食物和草食性饮食的混合物则是杂食性的。

然后,科学家将大量动物物种及其饮食偏好数据集映射到由DNA序列数据构建的进化树上,以解开它们之间的进化关系。

作为一个杂食动物实际上很奇怪昆虫是一种以植物为食的物种增加物种繁殖的群体,包括蝴蝶和飞蛾,它们几乎都是食草动物。 (图片来源:Daniel Stolte / U.Arizona)

整个动物王国的菜单

“我们是迄今为止进行的最大规模的研究,研究了整个生命动物树的饮食演变,”主要作者,亚利桑那大学生态学和进化生物学系的博士生CristianRomán-Palacios说。 “我们通过使用最先进的方法分析大规模数据集,解决了进化生物学中三个备受争议的基本问题。”

所有物种都可以根据它们的进化关系进行分类,这一概念被称为系统发育。 生物被分为几个类别,它们定义了几个层次的相互关系。 例如,猫和狗是不同的物种,但属于相同的顺序(食肉动物)。 同样,马和骆驼属于不同的顺序(有蹄类动物)。然而,这两个命令都属于同一类(哺乳动物)。

在最高级别,动物被分类为门。 动物门的实例是节肢动物(昆虫,甲壳类动物,蜘蛛,蝎子等),软体动物(蜗牛,蛤蜊和鱿鱼落入该门)和脊索动物,其包括具有骨架的所有动物,包括人类。

该调查表明,在动物中,食肉动物最常见,包括63%的物种。 另一种32%是草食性的,而人类属于杂食动物的少数,仅为3%。

作为一个杂食动物实际上很奇怪与他们的许多土地居民不同,许多所谓的西班牙披肩这样的海slu are是肉食性的蜗牛,捕食息肉,海绵甚至彼此。 (图片来源:Daniel Stolte / U.Arizona)

追踪吃肉的演变

研究人员惊讶地发现,今天的许多肉食性物种一直追溯到动物进化树的基础,超过800百万年,早于古生物学家已经能够分配给动物起源的最古老的化石。肯定。

相应的作者,生态学和进化生物学教授John Wiens说:“我们没有看到食草动物。” “草食似乎更近了,所以在我们的进化树中,它似乎更频繁地接近树的尖端。”

因此,如果第一只动物是食肉动物,那它捕食的是什么?

作者认为答案可能在于原生生物,包括choanoflagellates:微小的单细胞生物,被认为是动物最亲近的亲戚。 作为海洋和淡水中的浮游生物,choanoflagellates模糊地让人想起在羽毛球比赛期间来回打击的微型羽毛球。

一个漏斗状的“毛发”衣领环绕着一种称为鞭毛的鞭状附属物,其有节奏的殴打通过衣领吸收源源不断的水流,过滤掉细菌和碎屑,然后被吸收和消化。 今天的动物的共同祖先可能是一种非常类似于鞭毛虫的生物。

“与今天所有动物关系最密切的古老生物可能吃过细菌和其他原生生物而不是植物,”Wiens说。

作为一个杂食动物实际上很奇怪黑秃鹫和安第斯秃鹰是食肉鸟类,专门消费腐肉。 (图片来源:CristianRomán-Palacios /亚利桑那大学)

杂食动物是超级罕见的

另一方面,转向以植物为基础的饮食在动物进化过程中发生得更频繁。

传统上,草食动物被视为新物种起源的强大催化剂 - 经常被引用的例子是昆虫,估计1.5百万种物种是节肢动物中最多样化的群体。 白垩纪时期出现了许多新的开花植物,大约在130百万年前,人们普遍认为前所未有的花卉多样性与利用新获得的花卉赏金的昆虫种类的增加同时发生。

“这告诉我们,我们在昆虫中看到的并不一定适用于动物王国内的其他群体,”Wiens说。 “草食动物可能与出现在某些分类群中的新物种齐头并进,但它显然不是新物种的普遍驱动因素。”

该研究还表明,在800百万年的动物进化过程中,杂食性(“吃一切”)饮食很少出现,暗示了进化倾向于专家而不是通才的可能解释。

“如果你做的就是你做的事情,你可以做得更好,”Wiens说。 “例如,在陆地脊椎动物中,经常需要吃叶子 高度修饰的牙齿 和一个高度改良的肠道。 肉食也是如此。 大自然通常似乎避免了成为万事通和无人掌握的困境,至少对于饮食而言。“

这组作者说,这种专业化需求可以解释为什么像人类这样的杂食动物是罕见的。 这也可以解释为什么饮食经常长期保持不变。

“一直吃叶子和不时吃水果之间存在很大差异,”Wiens说。 “作为一种有效的食草动物或食肉动物所需的专业化可能解释了为什么这两种饮食在数亿年中如此保存。”

该研究出现在杂志上 进化信件.

来源: 亚利桑那大学

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