雑食者であることは実際にはかなり奇妙です

雑食者であることは実際にはかなり奇妙です

新しい研究では、最初の動物は肉食動物である可能性が高いことがわかっています。 他の雑食動物と一緒に、人間は珍しい品種に属します。

動物が食べるものはその生物学の基本的な側面ですが、驚くべきことに、食の進化は動物界全体でこれまで研究されていませんでした。

この調査は、800百万年前に遡る100万を超える動物種の進化の歴史を深く掘り下げたものです。

この研究は、いくつかの驚くべき重要な洞察を明らかにしています:

  • 肉食性である他の動物を食べる今日の多くの種は、この食事を800年以上前の共通の祖先までさかのぼることができます。
  • 植物ベースの、または草食性の食事は、科学者が信じていた新種の進化の原動力ではありません。
  • 密接に関連する動物は、同じ食事のカテゴリ、つまり植物食、肉食、またはその両方を共有する傾向があります。 この発見は、食事のライフスタイルを切り替えることは、進化の過程で簡単に、そしてしばしば起こることではないことを意味します。

研究者は、スポンジから昆虫、クモから家猫まで、100万種以上の動物種の食習慣に関するデータを求めて文献を精査しました。 彼らは、他の動物、菌類、または原生生物(単細胞の真核生物、その多くはバクテリア上に住んでいる)を食べている場合、その種を肉食性と分類しました。 研究者は、食物を陸上植物、藻類、またはシアノバクテリアに依存している場合は草食性、肉食性と草食性の混合物を食べる場合は雑食性と分類しました。

科学者はその後、動物種とその食餌嗜好の膨大なデータセットを、DNAシーケンスデータから構築された進化ツリーにマッピングして、動物間の進化関係を解きました。

雑食者であることは実際にはかなり奇妙です昆虫は、ほとんどすべてが草食性である蝶やmothなど、植物を食べることで種の増殖速度を高めるグループです。 (クレジット:Daniel Stolte / U。Arizona)

動物界全体のメニュー

アリゾナ大学の生態学および進化生物学部門の博士課程の学生である筆頭著者のクリスチャン・ロマン・パラシオスは、「私たちはこれまでに行われた、動物の生命全体の食物の進化を調べる最大の研究です」と述べています。 「最先端の手法を使用して大規模なデータセットを分析することにより、進化生物学における3つの高度に議論された基本的な問題に対処しました。」

すべての種は、進化の関係、つまり系統発生として知られている概念に従って分類できます。 生物は分類群に分類され、いくつかのレベルでの相互関係を定義します。 たとえば、猫と犬は異なる種ですが、同じ順序(肉食動物)に属しています。 同様に、馬とラクダは異なる順序(有蹄類)に属します。しかし、両方の順序は同じクラス(哺乳類)の一部です。

最高レベルでは、動物は門に分類されます。 動物門の例は、節足動物(昆虫、甲殻類、クモ、サソリなど)、軟体動物(カタツムリ、ハマグリ、イカがこの門に落ちる)、および脊索動物であり、人間を含む背骨を持つすべての動物が含まれます。

調査では、動物全体で、種の63%を含む肉食が最も一般的であることが示唆されています。 もう1つの32%は草食性ですが、人間は雑食性動物のわずかな少数派、わずか3%に属しています。

雑食者であることは実際にはかなり奇妙です彼らの土地に住む親族の多くとは異なり、このスペインのショールのような多くのいわゆる海ナメクジは、ポリープ、スポンジ、または互いに食いつく肉食性のカタツムリです。 (クレジット:Daniel Stolte / U。Arizona)

肉を食べることの進化をたどる

研究者は、今日の肉食性の種の多くが、800百万年以上、動物の進化の樹の根元までこの食餌をたどり、古生物学者が動物の起源に割り当てることができる最も古い既知の化石に先行することを発見して驚いた確実。

「私たちは草食ではそれを見ません」と、対応する著者である生態学および進化生物学の教授であるジョン・ウィーンズは述べています。 「草食ははるかに新しいようです。そのため、進化ツリーでは、ツリーの先端により近い頻度で表示されます。」

それで、最初の動物が肉食動物だった場合、何を捕食しましたか?

著者らは、答えは、鞭毛藻類を含む原生生物にある可能性があることを示唆している:動物の最も近い生きた親類であると考えられる小さな単細胞生物。 海洋および淡水でプランクトンとして生活している蝶鞭毛虫は、バドミントンの試合中に前後に打たれた羽根のミニチュア版を漠然と連想させます。

漏斗状の「毛」の襟が鞭毛と呼ばれる鞭のような付属物を取り囲んでおり、その鞭毛はリズミカルな拍動により首輪から一定の水流を吸い取り、バクテリアや残骸をろ過して吸収し、消化します。 今日の動物の共通の祖先は、鞭毛虫に非常によく似た生き物であった可能性があります。

「今日生きているすべての動物に最も密接に関係する古代の生き物は、植物ではなくバクテリアや他の原生生物を食べた可能性があります」とWiensは言います。

雑食者であることは実際にはかなり奇妙ですクロコンドルとアンデスコンドルは、腐肉の摂取に特化した肉食性の鳥です。 (クレジット:クリスチャン・ロマン・パラシオス/アリゾナ大学)

雑食動物は非常にまれです

一方、植物ベースの食事に目を向けることは、動物の進化の過程ではるかに頻繁に起こりました。

草食は伝統的に新種の起源の強力な触媒と見なされてきました。よく引用される例は昆虫で、推定1.5百万種が節足動物の中で最も多様なグループであると説明されています。 数百万年前の白亜紀に多くの新種の顕花植物が出現しましたが、花の前例のない多様性は、新たに利用可能な花の恵みを利用した昆虫種の増加と一致したと広く考えられています。

「これは、昆虫で見られることは、動物界の他のグループに必ずしも当てはまらないことを示しています」とWiens氏は言います。 「草食は特定の分類群に出現する新種と密接に関連している場合がありますが、明らかに新種の普遍的な原動力ではありません。」

また、800百万年の動物進化の過程で雑食(「すべてを食べる」)の食事がめったに出現しないことが明らかになり、進化がジェネラリストよりも専門家を好むという説明が示唆されました。

「それがあなたがすることのすべてであるなら、あなたはあなたがすることをするのがより上手であることができます」と、ウィーンズは言います。 「例えば、陸上の脊椎動物では、葉の食事をとることがしばしば必要です。 高度に修正された歯 と高度に変更された腸。 同じことは肉食にも当てはまります。 自然は一般に、少なくともダイエットに関しては、すべての商人であり、何もできないというジレンマを回避しているようです。

著者によると、この特殊化の必要性は、なぜ人間などの雑食動物がまれなのかを説明するかもしれない。 それはまた、なぜ食事が長い間変わらないことが多いのかを説明するかもしれません。

「葉を常に食べることと、時々果物を食べることには大きな違いがあります」とWiens氏は言います。 「効率的な草食動物または肉食動物であるために必要な専門分野は、2つの食事が何億年もの間保存されてきた理由を説明するかもしれません。」

研究はジャーナルに掲載されています 進化の手紙.

この記事のソースは アリゾナ大学

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