自恐龍以來,哺乳動物至少進(jìn)化成食蟻獸 12 次
如果你想在這個世界上生存,你可能會做比對螞蟻產(chǎn)生偏愛更糟糕的事情。事實(shí)上,吃螞蟻可能是一個被戲劇性忽視的成功秘訣。
根據(jù)新的研究,自恐龍統(tǒng)治結(jié)束大約 6600 萬年前。但神奇的不是螞蟻獨(dú)占飲食本身:它總是遵循類似的藍(lán)圖。
德國波恩大學(xué)的生物學(xué)家托馬斯·維達(dá) (Thomas Vida) 告訴 ScienceAlert,“哺乳動物專門吃螞蟻并不一定令人驚訝,因?yàn)樯鷳B(tài)位幾乎不可避免地被填補(bǔ),而是我們看到如此多不相關(guān)的群體中相同或至少非常相似的形態(tài)適應(yīng)。
這是最引人注目的例子之一趨同進(jìn)化,其中截然不同的生物體可以?進(jìn)化類似功能解決類似問題。
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地球上有很多螞蟻。最近的一項(xiàng)研究估計(jì)螞蟻的數(shù)量約為 20 萬億,總生物量為 12 兆噸干碳。這比所有野生哺乳動物和鳥類的總和以及人類生物量的 20% 左右。
情況并非總是如此;恐龍滅絕后,螞蟻只占昆蟲種群的不到 1%,大約在 2300 萬年前的中新世初期爆炸式增長。
許多動物很樂意將昆蟲作為其飲食的一部分,包括哺乳動物。這是有道理的:昆蟲很多,而且營養(yǎng)滿滿.然而,完全圍繞螞蟻的飲食——一種稱為專性 myrmecophagy 的策略——就更罕見了。
“我的實(shí)驗(yàn)室關(guān)注的一件事是螞蟻和白蟻等群居昆蟲如何重塑地球上的生命歷史,”新澤西理工學(xué)院的昆蟲學(xué)家菲利普·巴登告訴 ScienceAlert。
“尤其是螞蟻改變了許多昆蟲和植物譜系的進(jìn)化軌跡,但我有一個揮之不去的問題是,在過去的 1 億年里,哺乳動物在多大程度上不得不考慮螞蟻和白蟻的快速崛起。我也喜歡巨型食蟻獸。
為了進(jìn)行調(diào)查,Vida、Barden 和他們來自紐約市立大學(xué)的同事 Zachary Calamari 對 600 多個已發(fā)表的科學(xué)資料進(jìn)行了艱苦的審查,以編制一個包含 4,099 種哺乳動物飲食習(xí)慣的數(shù)據(jù)庫。
研究人員根據(jù)這些動物的飲食分為五個不同的類別:食蟲動物、食肉動物、雜食動物、食草動物和專性 myrmecophages。然后將它們映射到動物家譜上,以觀察這些飲食適應(yīng)在數(shù)千萬年中是如何出現(xiàn)的。
研究人員發(fā)現(xiàn),Myrmecophagy 至少出現(xiàn)了 12 次,還有 2 次暫時實(shí)例無法證實(shí)。這包括食蟻獸、穿山甲、針鼴、食蟻獸和土豚等動物——研究人員沒有預(yù)料到的多樣性——涵蓋所有三個主要哺乳動物群體:胎盤哺乳動物、有袋動物和單孔目動物。
這些動物都發(fā)展出相似的特征來優(yōu)化食用螞蟻。
“有一些明顯的事情:它們的頭骨和舌頭往往會拉長,它們的牙齒經(jīng)常縮小,而且它們通常有強(qiáng)壯的爪子/前肢,可以撕開昆蟲巢穴,”維達(dá)解釋道。
“還有一些不太明顯的事情,比如它們的低體溫/緩慢的新陳代謝以及它們對消化幾丁質(zhì)的酶促適應(yīng),這兩者都是為了以豐富但低能量的食物生存?!?/span>
這一發(fā)現(xiàn)讓人想起螃蟹身體計(jì)劃不斷出現(xiàn)的著名現(xiàn)象,在整個進(jìn)化史上至少有五次獨(dú)立的螃蟹進(jìn)化。好吧,螃蟹很酷,但顯然螞蟻才是真正的派對所在。
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“螞蟻似乎確實(shí)是趨同進(jìn)化的工程師,”巴登說。
“哺乳動物食蟻和白蟻的起源是螃蟹身體結(jié)構(gòu)起源的兩倍。這還不包括模仿螞蟻和白蟻形態(tài)、行為或化學(xué)信號傳導(dǎo)以逃避捕食或獲取社會昆蟲資源的 10,000 多種節(jié)肢動物。
研究人員表示,他們的工作為未來哺乳動物飲食策略的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。Vida 指出,他們的數(shù)據(jù)庫將允許進(jìn)一步調(diào)查迷人的飲食專業(yè)化,并深入了解單個 myrmecophagous 物種的起源。在食蟲鳥類、爬行動物和兩棲動物的比較研究中,甚至可能會有一些有趣的發(fā)現(xiàn)等待著。
“生命史充滿了交叉。即使是非常遙遠(yuǎn)的血緣譜系——群居昆蟲和哺乳動物最后一次共享一個共同的祖先是在 5 億多年前——以可以在數(shù)千萬年內(nèi)引發(fā)驚人專業(yè)化的方式相互作用,“巴登說。
“隨著我們迅速重塑我們的星球,重要的是要記住,任何一個物種的消失都可能產(chǎn)生許多意想不到的后果。
該研究已發(fā)表在演化.
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