作為一個雜食動物實際上很奇怪

作為一個雜食動物實際上很奇怪

新研究發現,第一種動物可能是食肉動物。 人類和其他雜食動物屬於稀有品種。

動物吃什麼是其生物學的一個基本方面,但令人驚訝的是,直到現在,動物王國尚未研究飲食的進化。

該研究深入探討了超過一百萬種動物物種的進化史,可追溯到800百萬年。

該研究揭示了幾個令人驚訝的關鍵見解:

  • 今天生活在食肉動物中的許多物種 - 那些吃其他動物的物種 - 可以將這種飲食追溯到比800百萬年前更多的共同祖先。
  • 植物性或食草性飲食不是科學家認為的新物種的進化驅動力。
  • 密切相關的動物往往分享相同的飲食類別 - 植物食用,吃肉,或兩者兼而有之。 這一發現意味著飲食生活方式之間的轉換並非易於發生並經常在進化過程中發生。

研究人員在文獻中搜索了有關超過一百萬種動物的飲食習慣的數據,從海綿到昆蟲,蜘蛛到家貓。 如果它以其他動物,真菌或原生生物(單細胞真核生物,其中許多生活在細菌上)為食,它們將一個物種歸類為食肉動物。 研究人員將物種歸類為草食性物種,如果它們依賴陸生植物,藻類或藍細菌作為食物,如果它們吃食肉食物和草食性飲食的混合物則是雜食性的。

然後,科學家將大量動物物種及其飲食偏好數據集映射到由DNA序列數據構建的進化樹上,以解開它們之間的進化關係。

作為一個雜食動物實際上很奇怪昆蟲是一種以植物為食的物種增加物種繁殖的群體,包括蝴蝶和飛蛾,它們幾乎都是食草動物。 (圖片來源:Daniel Stolte / U.Arizona)


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整個動物王國的菜單

“我們是迄今為止進行的最大規模的研究,研究了整個動物生命樹中飲食的演變,”主要作者,亞利桑那大學生態學和進化生物學系的博士生CristianRomán-Palacios說。 “我們通過使用最先進的方法分析大規模數據集,解決了進化生物學中三個備受爭議的基本問題。”

所有物種都可以根據它們的進化關係進行分類,這一概念被稱為系統發育。 生物被分為幾個類別,它們定義了幾個層次的相互關係。 例如,貓和狗是不同的物種,但屬於相同的順序(食肉動物)。 同樣,馬和駱駝屬於不同的順序(有蹄類動物)。然而,這兩個命令都屬於同一類(哺乳動物)。

在最高級別,動物被分類為門。 動物門的實例是節肢動物(昆蟲,甲殼類動物,蜘蛛,蝎子等),軟體動物(蝸牛,蛤蜊和魷魚落入該門)和脊索動物,其包括具有骨架的所有動物,包括人類。

該調查表明,在動物中,食肉動物最常見,包括63%的物種。 另一種32%是草食性的,而人類屬於雜食動物的少數,僅為3%。

作為一個雜食動物實際上很奇怪與他們的許多土地居民不同,許多所謂的西班牙披肩這樣的海slu are是肉食性的蝸牛,捕食息肉,海綿甚至彼此。 (圖片來源:Daniel Stolte / U.Arizona)

追踪吃肉的演變

研究人員驚訝地發現,今天的許多肉食性物種一直追溯到動物進化樹的基礎,超過800百萬年,早於古生物學家已經能夠分配給動物起源的最古老的化石。肯定。

相應的作者,生態學和進化生物學教授John Wiens說:“我們沒有看到食草動物。” “草食似乎更近了,所以在我們的進化樹中,它似乎更頻繁地接近樹的尖端。”

因此,如果第一隻動物是食肉動物,那它捕食的是什麼?

作者認為答案可能在於原生生物,包括choanoflagellates:微小的單細胞生物,被認為是動物最親近的親戚。 作為海洋和淡水中的浮游生物,choanoflagellates模糊地讓人想起在羽毛球比賽期間來回打擊的微型羽毛球。

一個漏斗狀的“毛髮”衣領環繞著一種稱為鞭毛的鞭狀附屬物,其有節奏的毆打通過衣領吸收源源不斷的水流,過濾掉細菌和碎屑,然後被吸收和消化。 今天的動物的共同祖先可能是一種非常類似於鞭毛蟲的生物。

“與今天所有動物關係最密切的古老生物可能吃過細菌和其他原生生物而不是植物,”Wiens說。

作為一個雜食動物實際上很奇怪黑禿鷲和安第斯禿鷹是食肉鳥類,專門消費腐肉。 (圖片來源:CristianRomán-Palacios /亞利桑那大學)

雜食動物是超級罕見的

另一方面,轉向以植物為基礎的飲食在動物進化過程中發生得更頻繁。

傳統上,草食動物被視為新物種起源的強大催化劑 - 經常被引用的例子是昆蟲,估計1.5百萬種物種是節肢動物中最多樣化的群體。 許多新的開花植物出現在白堊紀時期,大約在130百萬年前,人們普遍認為前所未有的花卉多樣性與利用新獲得的花卉賞金的昆蟲種類的增加同時發生。

“這告訴我們,我們在昆蟲中看到的並不一定適用於動物王國內的其他群體,”Wiens說。 “草食動物可能與出現在某些分類群中的新物種齊頭並進,但它顯然不是新物種的普遍驅動因素。”

該研究還表明,在800百萬年的動物進化過程中,雜食性(“吃一切”)飲食很少出現,暗示了進化傾向於專家而不是通才的可能解釋。

“如果你做的就是你做的事情,你可以做得更好,”Wiens說。 “例如,在陸地脊椎動物中,經常需要吃葉子 高度修飾的牙齒 和一個高度改良的腸道。 肉食也是如此。 大自然通常似乎避免了成為萬事通和無人掌握的困境,至少對於飲食而言。“

這組作者說,這種專業化需求可以解釋為什麼像人類這樣的雜食動物是罕見的。 這也可以解釋為什麼飲食經常長期保持不變。

“一直吃葉子和不時吃水果之間存在很大差異,”Wiens說。 “作為一種有效的食草動物或食肉動物所需的專業化可能解釋了為什麼這兩種飲食在數億年中如此保存。”

該研究出現在雜誌上 進化信.

本文的來源來自 亞利桑那大學

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