Млекопитающие независимо эволюционировали в муравьедов 12 раз со времен динозавров
Млекопитающие независимо развили специализированные адаптации для питания исключительно муравьями и термитами как минимум 12 раз с начала кайнозойской эры, примерно 66 миллионов лет назад. Это выяснилось в исследовании, опубликованном в Evolution.
Конвергентная эволюция к этой диетической стратегии — мирмекофагии — произошла после мел-палеогенового вымирания и исчезновения не-птичьих динозавров. Это перестроило экосистемы и позволило колониям муравьев и термитов быстро расшириться по всему миру, что привело к крайним изменениям в способах питания некоторых видов.
- Масштаб исследования: Команда собрала диетические данные для 4099 видов млекопитающих из почти 600 опубликованных источников.
- Специалисты: Сегодня известно более 200 видов млекопитающих, которые едят муравьев и термитов, но лишь около 20 являются облигатными мирмекофагами (например, гигантские муравьеды, трубкозубы, панголины). У них есть такие черты, как длинные липкие языки, специализированные когти и желудки, а также редуцированные или отсутствующие зубы.
- Энергетическая потребность: Мирмекофаги отличаются почти ненасытным аппетитом. Например, нумбат должен съедать около 20 000 термитов в день, а земляной волк — до 300 000 за одну ночь.
Используя статистические модели на временно калиброванном фамильном древе млекопитающих, исследователи обнаружили как минимум 12 независимых происхождений облигатной мирмекофагии в разных линиях.
Эволюция источника пищи:
- В меловом периоде (около 145 млн лет назад) муравьи и термиты составляли менее 1% насекомых Земли.
- Их численность достигла современных уровней лишь в миоцене (примерно 23 млн лет назад), когда они составляли 35% всех образцов насекомых.
- Сегодня их совокупная биомасса превышает биомассу всех диких млекопитающих.
Ключевые закономерности эволюции:
- Мирмекофагия развилась хотя бы один раз в каждой основной группе млекопитающих — однопроходных, сумчатых и плацентарных, но неравномерно.
- Все мирмекофаги произошли от насекомоядных или хищных предков. Насекомоядные виды переходили к такой диете примерно в три раза чаще, чем хищные.
- Некоторые семейства, например Carnivora (собачьи, медвежьи, куньи), ответственны за около четверти всех случаев происхождения мирмекофагии.
- Мирмекофаги почти никогда не возвращаются к более обычной диете и не диверсифицируются. Единственное известное исключение — род слоновых землероек Macroscelides, который перешел к всеядности после того, как стал одним из первых мирмекофагов в эоцене.
- Восемь из двенадцати происхождений представлены всего одним видом.
Выводы и перспективы:
Специализация на муравьях и термитах может завести вид в эволюционный тупик, но пока эти млекопитающие являются успешными примерами специализации. Пока социальные насекомые доминируют в мировой биомассе, эти виды могут иметь преимущество, особенно в условиях изменения климата, которое, по-видимому, благоприятствует видам с массивными колониями, таким как огненные муравьи.