Первые животные, скорее всего, были хищниками

Учёные из Аризонского университета провели, по их словам, первое в своём роде исследование. Они изучили более тысячи видов и рассмотрели, как пищевые предпочтения эволюционировали в животном мире на протяжении последних 800 миллионов лет. Результаты работы преподнесли авторам сразу несколько сюрпризов.

Вообще, диетические "наклонности" животного являются фундаментальным аспектом его биологии, но, что удивительно, эволюция питания в животном мире до сих пор почти не изучалась специалистами.

Сотрудники лаборатории профессора Джона Винса (John Wiens) провели масштабную работу по анализу имеющихся данных о пищевом поведении более тысячи ныне существующих видов животных, от губок и насекомых до пауков и домашней кошки.

Разумеется, такая "перепись" не охватила всех известных науке видов (описаны сотни тысяч видов одних только жуков!). Но авторы выбирали виды так, чтобы полученная картина отражала эволюцию животного мира в целом.

На первом этапе работы биологи классифицировали живых существ по типу питания. К плотоядным (или хищникам) отнесли виды, питающиеся другими животными, грибами или протистами (одноклеточными эукариотическими организмами).

В группу фитофагов (травоядных, растительноядных) попали те организмы, чья диета строится на растениях, водорослях или цианобактериях, известных также под названием сине-зелёные водоросли. В последнюю категорию всеядных авторы научной работы "записали" всех животных со смешанным рационом.

Далее, используя собранные обширные данные и специальную математическую модель, учёные построили так называемое эволюционное или филогенетическое дерево. Оно помогло экспертам определить, чем, вероятнее всего, питались предки всех современных животных.

Результаты этого большого исследования, опубликованные в издании Evolution Letters, свидетельствуют, что хищничество оказались наиболее распространённым типом питания на Земле (63% всех видов). Еще 32% являются растительноядными, в то время как абсолютное меньшинство (всего 3%) всеядны. Оставшиеся 2% животных учёные затруднились включить в какую-либо из представленных групп.

Исследователи были удивлены и тем, что многие современные хищные виды происходят от хищных же, а те – тоже от хищных, и так далее, так что мясная диета сохраняется в этой линии предков и потомков более 800 миллионов лет.

"Мы не видим подобной картины в случае с травоядными. Травоядность, по всей видимости, явление гораздо более новое, поэтому в нашем эволюционном дереве она появляется ближе к верхушке [филогенетического] дерева", – объясняет профессор Винс в пресс-релизе университета.

По словам Винса, после того, как животные стали более сложными, фитофагия, вероятно, развивалось независимо несколько раз.

Отметим, что независимое возникновение важных признаков в нескольких ветвях – для эволюции не исключение, а правило. Так, по данным разных исследований, независимо возникала многоклеточность, центральная нервная система, "птицеобразность" и другие "новшества".

Кстати, сделанный американскими биологами вывод опровергает результаты прежних исследований, основанных на анализе ископаемых. Эти работы предполагали, что ранние животные были травоядными.

Сравнительно небольшое количество фитофагов в общей картине животного мира несколько озадачило исследователей. Казалось бы, растения – это весьма обильный ресурс для пропитания. Однако, по словам руководителя научной работы, развить травоядение эволюционно довольно сложно, ведь для употребления растительной пищи животным необходимо особое строение организма.

"Например, у растительноядных наземных позвоночных зубы и желудочно-кишечный тракт приспособлены специально для переваривания растительной пищи. То же самое относится и к хищным животным. Природа, как правило, избегает создавать "мастеров на все руки", по крайней мере, в этом вопросе", – добавляет Джон Винс.

К слову, палеонтолог Кирилл Еськов в книге "Удивительная палеонтология" замечает, что растительная масса обычно менее питательна, чем плоть. Поэтому животному требуется достаточно "продвинутый" обмен веществ, чтобы быть травоядным.

Также эксперт обращает внимание, что травянистые формы и мясистые листья (обычная еда многих нынешних фитофагов) появились только у цветковых, то есть возникли незадолго до вымирания динозавров. История животного царства тогда насчитывала уже сотни миллионов лет, и всё это время фитофаги "сидели на голодном пайке" в виде водорослей, колоний цианобактерий и так далее.

Для всеядности же, как отмечают авторы нового исследования, тем более необходима весьма специфическая анатомия и физиология. Так что неудивительна её низкая распространённость в природе (человек в этом смысле – "редкая птица").

Понятно и то, почему диеты часто остаются неизменными в течение столь длительного времени. Чтобы перейти с одного типа питания на другой, нужны крупные изменения в анатомии и физиологии.

Возникает вопрос: если первые животные были хищными, то на кого же они охотились? Биологи уверены, что каким бы ни было это "мясо", оно сильно отличалось от того, что мы называем мясом сегодня.

По их мнению, древние плотоядные животные, скорее всего, как раз и питались протистами. Эти мельчайшие организмы, – ближайшие родственники животных, – не являются тем не менее ни животными, ни растениями, ни грибами.

Среди экспертов пока нет единого мнения, как же выглядело древнее хищное существо, возникшее, по-видимому, более 800 миллионов лет назад. Одни исследователи считают, что первое многоклеточное плотоядное напоминало микроскопическую губку. Другие говорят, что оно, возможно, произошло от протиста хоанофлагеллата, "охотившегося" на бактерий.