Животные с высокой температурой тела часто становятся травоядными
Недавнее исследование, проведенное под руководством Университета Аризоны, обнаружило четкую связь между температурой тела животных и вероятностью их превращения в травоядных.
Исследование позволяет понять эволюцию пищевых привычек у тетрапод, к которым относятся наземные позвоночные, такие как амфибии, птицы, рептилии и млекопитающие. Удивительные результаты могут существенно опровергнуть существующие представления о том, как эволюционирует рацион животных с течением времени.
Температура тела и травоядность
Проанализировав данные по 1 712 видам животных, эксперты обнаружили устойчивую тенденцию: животные с более высокой температурой тела более склонны к эволюции в травоядных. Эта тенденция наблюдалась во всех основных группах наземных позвоночных.
Джон Виенс, профессор экологии и эволюционной биологии Аризонского университета и старший автор исследования, объяснил, что связь между температурой тела и травоядностью связана с особыми проблемами пищеварения при растительной диете.
Почему некоторые виды травоядны
Виенс предположил, что более высокая температура тела может быть необходима для поддержки кишечных бактерий, которые расщепляют целлюлозу, основной компонент клеточных стенок растений.
По словам Виенса, связь между температурой тела животного и его микробиомом кишечника может быть очень важна для понимания того, почему некоторые виды животных способны переходить на травоядную диету и поддерживать ее.
«Мы специально интересовались температурой тела, поскольку она является одним из наиболее распространенных и сопоставимых факторов, которые могут определять рацион питания у разных групп животных», - добавила ведущий автор Кристен Сабан.
ведущий автор Кристен Сабан, которая начала исследование, будучи второкурсницей по специальности «экология и эволюционная биология» в Университете Аризоны.
Факторы, влияющие на эволюцию диеты
Исследовательская группа также рассмотрела другие факторы, которые могут повлиять на эволюцию рациона, такие как размер тела и характер активности животного - дневной или ночной. Несмотря на все эти соображения, температура тела оказалась наиболее значимым предиктором травоядной диеты.
«Мы обнаружили, что температура тела в некоторой степени является обязательным условием для эволюции травоядной диеты. Мы не обнаружили ни одного травоядного, у которого не было бы высокой температуры тела. Как правило, температура тела превышала 86 градусов по Фаренгейту», - говорит Сабан.
В то время как предыдущие исследования изучали, как травоядная диета может повлиять на эволюцию температуры тела, это исследование использует другой подход, изучая, какие факторы влияют на эволюцию травоядности.
Эволюция травоядных
Исследование также дает представление о сроках эволюции травоядности. Хотя растительноядные животные сегодня широко распространены, Виенс отметил, что травоядность, по-видимому, является относительно недавним событием в истории эволюции.
Изначально тетраподы питались плотоядно; например, ящерицы традиционно были мясоедами, а игуаны эволюционировали в травоядных. Примечательно, что все травоядные группы, существующие сегодня, появились в течение последних 110 миллионов лет, хотя тетраподы существуют уже 350 миллионов лет.
Этот период совпадает с появлением цветковых растений (известных как ангиоспермы), которые стали доминировать около 110 миллионов лет назад и в настоящее время составляют 90 % всех видов растений.
Нестабильность травоядности во времени
Еще одно интригующее открытие, сделанное в ходе исследования, - это эволюционная нестабильность травоядности. Исследователи заметили, что многие виды вернулись от травоядности к плотоядности.
В качестве примера Виенс привел латиноамериканских поющих мышей, отметив, что эти животные произошли от травоядных предков, но теперь питаются преимущественно насекомыми. Согласно исследованию, такие возвраты были столь же частыми, как и первоначальные переходы к травоядности. По мнению Сабана, причины такой нестабильности остаются неясными.
«Когда эволюция происходит, она не обязательно остается надолго», - говорит Виенс. «Вполне возможно, что некоторые из групп, которые сегодня являются травоядными, эволюционируют в виды, которые снова будут питаться животными».
Температура тела и эволюция травоядности
«Используя филогенетическую логистическую регрессию, мы подтверждаем гипотезу о том, что более высокая температура тела помогает объяснить эволюцию травоядности среди тетрапод и внутри птиц, млекопитающих, лепидозавров и черепах», - пишут авторы исследования.
«Филогенетический анализ путей позволяет предположить, что температура тела в целом определяет эволюцию травоядности, а не наоборот. Наш анализ также позволяет предположить, что температура тела более важна для эволюции травоядности, чем большой размер тела или суточная активность, которые в некоторых случаях являются значимыми предикторами травоядности».
Исследование опубликовано в журнале Global Ecology and Biogeography.
