Konkurenčná výhoda Výživná súťaž hrala kľúčovú úlohu vo vývoji raného veku
Odkedy Darwin prvýkrát vysvetlil základné princípy evolúcie prostredníctvom prírodného výberu, hra potravinovej konkurencie ako hnacej sily pri formovaní a posune biológie druhu hrala ústrednú úlohu. Pojem konkurencie medzi druhmi je taký dôležitý, že sa považuje za kľúčovú silu selekcie, ktorá viedla k oddeleniu rodovej línie vedúcej k modernému človeku od rodu našich predkov, raných opíc. Vedci zo Štátnej univerzity v Grand Valley teraz podrobnejšie skúmali túto možnosť výberu.
Prvé skutočné primáty, nazývané „euprimáty“, žili v dnešnej Severnej Amerike asi pred 55 miliónmi rokov. V tom čase existovali dve veľké fosílne euprimatické skupiny: lemurovité Adapidae a Tarsiidae podobné Omomyidae. Pri vzniku a diverzifikácii týchto dvoch skupín bola pravdepodobne rovnako dôležitá potravinová súťaž s inými podobne prispôsobenými cicavcami. Aj keď je to naznačené, presná úloha potravinovej konkurencie a prekrývajúcich sa potravinových zdrojov v ranom vývoji rastlín Adapidae a Omomyidae nebola nikdy priamo testovaná.
Nová štúdia teraz potvrdzuje zásadnú úlohu, ktorú hrali výživové adaptácie pri prežití a diverzifikácii severoamerických euprimátov.
"Pochopiť, aké zložité sú potravinové weby a aká intenzívna je konkurencia o zdieľané zdroje potravy, je dosť ťažké, keď môžete robiť výskum v živých komunitách; pre komunity, ktoré sa nachádzali v rovnakej oblasti pred takmer 55 miliónmi rokov, je to oveľa ťažšie. žil, “povedal Stroik.
Vedci použili najnovší digitálny obraz a mikroCT skeny na viac ako 350 fosílnych zuboch cicavcov z geologických ložísk v Severnej Amerike. Pokúsili sa určiť trojrozmernú povrchovú anatómiu molárov, ktoré patria vyhynutým zástupcom hlodavcov, vačnatcov a hmyzožravcov - všetky boli nájdené v rovnakých geologických ložiskách ako Euprimates, a preto je pravdepodobné, že budú skutočnými konkurentmi.
Tri modely hospodárskej súťaže medzi euprimátmi a neeupidnými cicavcami. Non-Euprimates prekvitali v Severnej Amerike pred príchodom Eufrázie
55 Ma (veľký strom, vľavo). Po príchode primátov (stredný stĺpec) mohli tieto dve skupiny: obsadiť samostatné výklenky bez konkurencie (horný rad, pravý); zaujíma rovnaké miesto s jednou skupinou, ktorá nakoniec vytláča druhú, aby sa znížila konkurencia (stredný rad, pravý); alebo koexistuje s minimálnou konkurenciou (dolný rad, pravý).
(Ill: Laura Stroik a Gary T. Schwartz)
Skenovanie s vysokým rozlíšením im umožnilo zachytiť detaily a vyčísliť, ako ostré, jemné alebo špičaté zuby boli. Pozerali sa najmä na stoličky alebo zuby v zadnej časti úst, ktoré sú užitočné pri mletí jedla alebo koristi. Relatívny stupeň molárnej horkosti priamo súvisí so širokou škálou potravín, ktoré sa konzumujú u každého druhu.
Stroik a Schwartz použili tieto aspekty molárnej anatómie na výpočet prekrývajúcich sa vzorov potravinových zdrojov v priebehu času u niektorých dôležitých fosílnych skupín. Tieto výsledky sa potom porovnali s predpoveďami z troch modelov vzájomnej konkurencie druhov, ktoré pochádzajú zo sveta teoretickej ekológie. Signál bol jasný: linky patriace Adapidom prežili a do značnej miery sa diverzifikovali bez toho, aby museli čeliť potravinovej konkurencii. Druhá hlavná skupina, Omomyids, musela vydržať intenzívnu konkurenciu najmenej jednej skupiny cicavcov, ktorá žila súčasne. Pretože omomyidy pretrvávali v novších geologických ložiskách, je zrejmé, že vyvinuli adaptívne riešenia, ktoré im dávali schopnosť konkurovať a boli zvyčajne víťazné.
„Výsledky naznačili, že Adapidae a Omomyidae čelili rôznym konkurenčným scenárom v Severnej Amerike,“ uviedol Stroik.
"Náš príbeh je jedinečný tým, že sme najskôr porovnali tento fosílny euprimate s množstvom potenciálnych konkurentov z rôznorodej skupiny cicavcov, ktorí žili spolu s adapidmi a omomyidmi, nielen s inými euprimátmi," povedal Schwartz. „To nám umožnilo zrekonštruovať oveľa väčšiu časť ekologického prostredia pre týchto významných príbuzných raných primátov ako kedykoľvek predtým.“
Kľúčovým pokrokom v tomto novom výskume je preukázanie toho, že strava skutočne hrala zásadnú úlohu pri vytváraní a pokračujúcom úspechu euprimátov v severoamerickej paleo komunite cicavcov. Jedným vzrušujúcim výsledkom je vývoj nových kvantitatívnych nástrojov na diagnostikovanie konkurencie v stravovaní v skorších komunitách. To teraz umožňuje preskúmať úlohu, ktorú hrala výživa a konkurencia pri ďalšom vývoji a diverzifikácii niektorých z týchto fosílnych euprimátov za účelom produkcie živých lemurov a všetkých ostatných vyšších primátov.
Publikácia: Laura K. Stroik, Gary T. Schwartz. Úloha stravovacej súťaže pri vzniku a skorej diverzifikácii severoamerických euprimátov. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2018; 285 (1884): 20181230 DOI: 10.1098/rspb.2018.1230