Avantaj competitiv Concurența nutrițională a jucat un rol cheie în evoluția timpurie
De când Darwin a explicat pentru prima dată principiile de bază ale evoluției prin selecția naturală, rolul competiției alimentare ca forță motrice în modelarea și schimbarea biologiei unei specii a jucat un rol central. Atât de importantă este noțiunea de competiție între specii încât este privită ca o forță cheie de selecție care a condus la separarea descendenței care a condus la oamenii moderni de cea a strămoșilor noștri, primele maimuțe. Oamenii de știință de la Universitatea de Stat Grand Valley au investigat acum mai detaliat această putere de selecție.
Primele primate adevărate, numite „euprimate”, au trăit în America de Nord actuală acum aproximativ 55 de milioane de ani. La acea vreme, existau două grupuri mari de euprimate fosile: Adapidae de tip lemur și Omomyidae de tip Tarsiidae. Concurența alimentară cu alte mamifere adaptate în mod similar a fost probabil la fel de importantă în apariția și diversificarea acestor două grupuri. Deși implicit, rolul exact al competiției alimentare și al suprapunerii resurselor alimentare în evoluția timpurie a Adapidae și Omomyidae nu a fost niciodată testat direct.
Un nou studiu confirmă acum rolul esențial pe care l-au jucat adaptările nutriționale în supraviețuirea și diversificarea primatelor nord-americane.
„Înțelegerea cât de complexe sunt rețelele alimentare și cât de intensă este concurența pentru resursele alimentare comune este suficient de dificilă atunci când poți face cercetări în comunitățile vii; devine mult mai dificil pentru comunitățile care se aflau în aceeași zonă în urmă cu aproape 55 de milioane de ani a trăit ”, a spus Stroik.
Cercetătorii au folosit cele mai recente imagini digitale și scanări microCT pe mai mult de 350 de dinți fosili de mamifere din site-uri geologice din America de Nord. Au încercat să determine anatomia de suprafață 3-D a molarilor, care aparțin reprezentanților dispăruți ai rozătoarelor, marsupialelor și insectivorilor - toți aceștia fiind găsiți în aceleași depozite geologice ca Euprimatele și, prin urmare, probabil să fie adevărați concurenți.
Trei modele de concurență de nișă între euprimate și mamifere neeupide. Non-euprimatele au înflorit în America de Nord înainte de sosirea Eufrazei
55 Ma (copac mare, stânga). După sosirea primatelor (coloana din mijloc), aceste două grupuri ar fi putut: să fi ocupat nișe separate fără concurență (rândul superior, dreapta); ocupă aceeași nișă cu un grup care în cele din urmă îl deplasează pe celălalt pentru a reduce concurența (rândul din mijloc, dreapta); sau coexistă cu o concurență minimă (rândul de jos, dreapta).
(Ill: Laura Stroik și Gary T. Schwartz)
Scanările de înaltă rezoluție le-au permis să capteze detalii și să cuantifice cât de ascuți, moi sau ascuțiți erau dinții. În special, s-au uitat la molarii sau dinții din spatele gurii care sunt utili în măcinarea alimentelor sau a prăzii. Gradul relativ de căldură molară este direct legat de gama largă de alimente care sunt consumate pentru fiecare specie.
Stroik și Schwartz au folosit aceste aspecte ale anatomiei molare pentru a calcula modele de suprapunere a surselor de hrană în unele grupuri importante de fosile de-a lungul timpului. Aceste rezultate au fost apoi comparate cu predicțiile din trei modele ale modului în care speciile concurează între ele, derivate din lumea ecologiei teoretice. Semnalul era clar: liniile aparținând adapidelor au supraviețuit și s-au diversificat în mare măsură fără a fi nevoie să se ocupe de concurența alimentară. Al doilea grup principal, Omomiidele, a trebuit să suporte o concurență intensă cu cel puțin un grup de mamifere care trăiesc în același timp. Deoarece omomiidele au persistat în depozitele geologice mai noi, este clar că au dezvoltat soluții adaptive care le-au oferit capacitatea de a concura și au fost de obicei victorioase.
„Rezultatele au indicat faptul că Adapidae și Omomyidae se confruntă cu diferite scenarii competitive în America de Nord”, a spus Stroik.
„O parte din ceea ce face ca povestea noastră să fie unică este că am comparat mai întâi aceste euprimate fosile cu un număr de potențiali concurenți dintr-un grup divers de mamifere care au trăit alături de adapide și omomiide, nu doar de alte euprimate”, spuse Schwartz. „Acest lucru ne-a permis să reconstituim o secțiune mult mai mare a mediului ecologic pentru aceste rude importante primate de primate decât oricând”.
Progresul crucial al acestei noi cercetări este demonstrația că dieta a jucat într-adevăr un rol fundamental în stabilirea și succesul continuu al euprimatelor în comunitatea paleo-mamiferă din America de Nord. Un rezultat interesant este dezvoltarea de noi instrumente cantitative pentru diagnosticarea concurenței dietetice în comunitățile anterioare. Acest lucru permite acum explorarea rolului pe care nutriția și competiția l-au jucat în dezvoltarea și diversificarea ulterioară a unora dintre aceste euprimate fosile pentru a produce lemuri vii și toți ceilalți primate superioare.
Publicație: Laura K. Stroik, Gary T. Schwartz. Rolul concurenței alimentare în originarea și diversificarea timpurie a euprimatelor din America de Nord. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2018; 285 (1884): 20181230 DOI: 10.1098/rspb.2018.1230