إن أكل النباتات، أي القدرة على هضم ومعالجة المواد الغنية بالألياف مثل الأوراق والجذور، لم ينشأ فقط في السلالة التي تضم الأوكاسيا التي تعد أحد أسلاف الثدييات. وقد ظهر بشكل منفصل خمس مرات على الأقل، بما في ذلك مرتين في الزواحف.
أظهرت دراسة جديدة من جامعة تورنتو في ميسيسوجا بكندا كيف أصبحت الحيوانات آكلة اللحوم من الحيوانات العاشبة لأول مرة على الأرض. يقول عالم الحفريات روبرت ريز، الأستاذ في قسم الأحياء: "كان تطور الحيوانات العاشبة ثوريًا بالنسبة للحياة على الأرض لأنه سمح بالوصول المباشر إلى الموارد الهائلة التي خلقتها النباتات". "أصبحت الحيوانات العاشبة بدورها مصدر الغذاء الرئيسي للحيوانات المفترسة الأرضية الكبيرة."
بداية البحث هو اكتشاف أحفورة عمرها 300 مليون سنة لمخلوق لم يكن معروفا حتى الآن وكان اسمه Eocasea martini. وتضمنت الحفرية، التي اكتُشفت في كانساس، هيكلًا جزئيًا لمعظم العمود الفقري والحوض والأطراف الخلفية.
من خلال مقارنة تشريح الهيكل العظمي للأحفورة مع تلك الموجودة في الحيوانات ذات الصلة، اكتشف ريس وزميله يورج فروبيش من متحف الطبيعة وجامعة هومبولت في برلين أن إيوكاسيا مارتيني ينتمي إلى فرع الكازيد من مجموعة السينابسيد. هذه المجموعة، التي تضم الحيوانات العاشبة المبكرة وبعض الحيوانات آكلة اللحوم الكبيرة، تطورت في النهاية إلى ثدييات اليوم.
عاشت Eocasea قبل 80 مليون سنة من الديناصورات. يضيف بروبيش أن "Eocasea هي واحدة من أقدم أقارب الثدييات وقد أغلقت فجوة قدرها 20 مليون سنة لأصغر عضو في عائلة Caseid". وهذا يدل على أن مجموعة المشابك الكازيدية أقدم بكثير مما اكتشفناه في السجل الأحفوري حتى الآن."
يعد Eocasea أيضًا أقدم عضو في هذه المجموعة وكان من آكلات اللحوم ويتغذى على الحشرات والحيوانات الصغيرة الأخرى. ويشير رايس إلى أن الأعضاء "الأصغر سنًا" في المجموعة كانوا من الحيوانات العاشبة، مما يشير إلى أن الحيوانات العاشبة الكبيرة تطورت من أعضاء صغيرة غير نباتية في المجموعة، مثل الإوكاسيا. ويضيف أيضًا أن "Eocasea هو أيضًا أول من بدأ العملية التي أدت إلى النظام البيئي الأرضي اليوم، والذي يتضمن العديد من الحيوانات العاشبة التي تدعم عددًا أقل وأقل من الحيوانات آكلة اللحوم الفائقة".
وبطريقة مثيرة للاهتمام، اكتشف الاثنان أن تناول النباتات، أي القدرة على هضم ومعالجة المواد الغنية بالألياف مثل الأوراق والجذور، لم ينشأ فقط في السلالة التي تشمل الإوكاسيا. وقد ظهر بشكل منفصل خمس مرات على الأقل، بما في ذلك مرتين في الزواحف.
يقول ريس: "عندما ظهرت القدرة على أكل النباتات بعد الإوكاسيا، بدا الأمر كما لو أن السد قد تم اختراقه". "لقد واصلت العديد من المجموعات تطوير هذه الميزات مرارًا وتكرارًا." بدأت المجموعات الخمس التي طورت قدرات متقدمة في تغذية النباتات في انفجار متلعثم مع أشباه التشابكات العصبية مثل Eocasea، التي سبقت الزواحف بنحو 30 مليون سنة. وهذا يوضح كيف تم تطوير استراتيجية أكل النباتات لأول مرة بين الأقارب البعيدين للثدييات وليس بين الزواحف القديمة - الفرع الذي أدى في النهاية إلى الديناصورات والطيور والزواحف الحالية.
كما تسبب اعتماد تناول النباتات في تغيرات في حجم النباتيين الأوائل. عندما قام الفريق برسم خريطة للحيوانات على شجرة تطورية، وجدوا أن أربعًا من هذه المجموعات أظهرت تغيرات هائلة في الحجم خلال العصر البرمي، في نهاية عصر الحياة القديمة.
ويشير رايس إلى أن عائلة كاسيد كانت المثال الأكثر تطرفًا على التغيرات في الحجم. كان أكبر عضو في المجموعة، Eocasea، صغيرًا جدًا ويزن أقل من 2 كجم عند النضج، بينما كان وزن العضو الأخير في المجموعة حوالي 500 كجم.
يقول رايس إن اكتشاف Eocasea يثير أسئلة جديدة. "أحد الألغاز الكبيرة هو لماذا لم يحدث التحول إلى النظام النباتي في وقت مبكر ولماذا حدث بشكل مستقل في العديد من السلالات؟ وكانت هذه هي المرة الأولى التي تحدث فيها هذه الظاهرة، وكان لها تأثير كبير على النظام البيئي الأرضي".
تعليقات 11
شموليك
في الحالة التي وصفتها، الفريسة ليست "نوعًا من الحيوانات" - الفريسة جزء من البيئة، تمامًا مثل الطقس. فكر في الرجل الذي فقد لونه عندما بدأ يعيش في أماكن أكثر برودة. صحيح أن الجيش يتطور أيضًا بسبب الفهود، ولكن حتى هنا فإن الفهود هي البيئة، وليست نوعًا من الحيوانات في حد ذاتها.
نعني بمصطلح "التطور" شيئًا محددًا للغاية - الاختلاف الموروث الذي يؤدي إلى معدل ثقافة تفاضلي. من المؤكد أن سبب المنافسة يمكن أن يكون نوعًا آخر. الفهود والغزلان لا يتنافسان مع بعضهما البعض، ليس بالمعنى الذي يهم التطور. الانتقاء الطبيعي يتم فقط بين أفراد من نفس النوع. تؤدي هذه المنافسة فقط إلى تغيير في تركيز الأليلات في المجتمع.
معجزات,
لقد رأيت ذات مرة برنامجًا يوضح تطور الفهد وفريسته. تم وصف في البرنامج أنه كلما كانت الفريسة أسرع، كان على الفهد أن يتفاعل (بمعنى أن الحيوانات السريعة فقط هي التي تبقى على قيد الحياة) حتى المرحلة التي لم تعد فيها مخالب الفهد تشبه القطط بل تشبه مخالب الكلاب وهذا هو إعطاء الفهد قبضة أفضل على الطريق.
أليس هذا مثالاً على تأثير أحد الأنواع على نوع آخر؟
أنت
حقا، حقا لا 🙂 التطور هو نتيجة معدل التكاثر التفاضلي داخل النوع. هذا كل شيء. سأحاول التوضيح بمثال.
لنأخذ الحالة الكلاسيكية للفهود والغزلان. سننظر إلى المثال بطريقة أكثر تجريدًا (سنتجاهل الكثير من الأشياء التي لا تساهم في فهم المثال). سننظر أولاً إلى ما يحدث بين الأنواع ثم إلى ما يحدث داخل كل نوع، وسوف ترى الفرق الجوهري.
لنبدأ بما يحدث بين الجنسين (وهي في الواقع الحالة الأكثر تعقيدًا). لنفترض أنه حتى لحظة معينة يكون هناك توازن، أي أن عدد الفهود وعدد الغزلان لا يتغير بمرور الوقت. في هذه اللحظة هناك تغيير - لنفترض أن هناك فترة ممطرة أكثر.
المزيد من المطر -> المزيد من النباتات -> المزيد من الطعام للغزلان -> ستزداد كمية الغزلان.
الآن، سيزداد أيضًا معدل تكاثر الفهود، لأن لديهم أيضًا المزيد من الطعام. يقول المنطق أنه سيتم إنشاء نقطة توازن جديدة، مع وجود عدد أكبر من الأفراد في كل نوع. من الناحية العملية، لا يسير الأمر على هذا النحو، وعلى الأرجح ستكون هناك تقلبات في كلا المجموعتين. هناك نماذج رياضية تصف التقلبات (ابحث عن نموذج كولموجوروف، أو معادلات لوتكي-فولتيرا - أخبرتك أنها معقدة بعض الشيء 🙂 )
لاحظ أنه لا يوجد تغيير هنا داخل الأنواع.
دعونا ننظر إلى ما يحدث داخل الأنواع. في الفهود، هناك ميزة لمن يركضون بشكل أسرع، وإذا كانت سرعة الجري سمة موروثة، فإن الفهود ستكون أسرع مع مرور الوقت (في المتوسط). بالضبط نفس الشيء بالنسبة للجيش، فإن سرعة جريهم ستزداد أيضًا على مر السنين.
إلى معجزات مجهولة،
التطور يحدث بين الأنواع بقدر ما يحدث داخل الأنواع، انظر دماء البعوض والثدييات، وبكتيريا الأمعاء، والمتشككين والعلمانيين.
منذ متى وأنا مجهول؟ 🙂
بنيامين ماي
التطور هو نتيجة التنافس بين الأنواع، وليس بين الأنواع، لذلك أختلف معك في أن أكل اللحوم يعطي ميزة. بعد كل شيء، عادة ما يأكل جميع أفراد نفس النوع نفس النوع من الطعام. في بعض الأحيان، وبالتأكيد في الماضي البعيد، هذا هو بالضبط سبب المنافسة.
وأعتقد أيضًا أن مشكلة أكل اللحوم الكاملة مقابل تناول النباتات بدأت قبل وقت طويل من ظهور الديناصورات. أبعد من ذلك، كيف يتم التعامل مع الزبالين؟ يجب ألا يكونوا نباتيين، وأعتقد أنهم ظهروا حتى قبل الحيوانات العاشبة والحيوانات آكلة اللحوم، فهي في نهاية المطاف مصدر غذائي مثالي.
للمعجزات
والصلة ليست في سرعة التطور بل في الصعود السريع إلى قمة السلسلة الغذائية.
عندما يتطور مخلوق "جديد تمامًا" (في هذا الصدد، الديناصورات الزواحف)
ومن خلال الضغط التطوري، يمكنه تغيير "قواعد اللعبة" والتحول بسرعة
للمفترس للتغلب على منافسيه بسهولة نسبية - وفي حالة
أما الديناصورات المنافسة فكانت حيوانات مفترسة من السينابسيدا "ثيرابسيدا"
اختفت مع ظهور الديناصورات (الثدييات تطورت من الثيرابسيدا).
"مكافأة" تلك آكلة اللحوم على "الجديدة" هي تحويل اللحوم إلى طاقة
المتاحة للجسم، أسهل من تحويل النباتات إلى غذاء. بعد ذلك
فهل يستطيع نسله الذي تطور منه أن يبحث عن الطعام في المنافذ
بيئات أخرى مثل النباتات على سبيل المثال.
بنيامين ماي
ومن المنطقي أن التطور في الحيوانات آكلة اللحوم سيكون أسرع، لأن المنافسة أكثر صرامة.
هناك اعتبار آخر وهو: ماذا سيحدث لو كان هناك حيوانات عاشبة فقط؟ ففي نهاية المطاف، فإنها سوف تتضاعف إلى ما لا نهاية، ومن الصعب أن نتصور أي نقطة توازن.
للمعجزات
ربما أنت على حق. على حد علمي لم يتم الحفاظ على تراث أكل النباتات
في الانتقال من السينابسيدا إلى الثدييات. ربما يكون أكل النباتات هو الفصل الثاني
في أي تطور تطوري كبير. تتطور الحيوانات المفترسة أولاً
وما هي الحيوانات العاشبة؟ كان هذا هو الحال (على حد علمي) مع الزواحف،
الديناصورات، والثدييات وربما قبل ذلك - مع السينابسيدا.
لكن هذا الفرع من السينابسيدا اختفى في "الانقراض العظيم"
مثلما انقرضت الحيوانات العاشبة من بين الديناصورات في هذا الحدث
العصر الطباشيري والتعليم العالي.
ومن كل هذا يتبين أن المخلوق المذكور أعلاه لا يمكن وصفه بأنه "سلف".
بعد كل شيء، مات جميع نسله منذ فترة طويلة.
كان يجب أن أضيف أنه قد يكون أسلاف الثدييات
محتوى المقال يتناقض قليلا مع العنوان. وربما كان الأصح أن نكتب أنه تم اكتشاف أقدم مخلوق (حتى يومنا هذا) يأكل النباتات؟