Het eerste dier was waarschijnlijk een carnivoor, vindt nieuw onderzoek. Mensen behoren, samen met andere alleseters, tot een zeldzaam ras.
Wat een dier eet is een fundamenteel aspect van zijn biologie, maar verrassend genoeg was de evolutie van voeding tot nu toe niet in het dierenrijk bestudeerd.
De studie is een diepe duik in de evolutionaire geschiedenis van meer dan een miljoen diersoorten die 800 miljoen jaar teruggaan.
De studie onthult verschillende verrassende belangrijke inzichten:
- Veel soorten die tegenwoordig leven en die vleesetend zijn - diegenen die andere dieren eten - kunnen dit dieet meer dan 800 miljoen jaar geleden herleiden tot een gemeenschappelijke voorouder.
- Een plantaardig of herbivoor dieet is niet de evolutionaire drijfveer voor nieuwe soorten waarvan wetenschappers dachten dat het was.
- Nauw verwante dieren hebben de neiging om dezelfde voedingscategorie te delen - planten eten, vlees eten of beide. Deze bevinding impliceert dat het omschakelen tussen voedingsstijlen niet iets is dat gemakkelijk en vaak gebeurt in de loop van de evolutie.
De onderzoekers zochten in de literatuur naar gegevens over de voedingsgewoonten van meer dan een miljoen diersoorten, van sponzen tot insecten en spinnen tot huiskatten. Ze classificeerden een soort als vleesetend als het zich voedt met andere dieren, schimmels of protisten (eencellige eukaryotische organismen, waarvan vele op bacteriën leven). De onderzoekers classificeerden soorten als herbivoor als ze afhankelijk zijn van landplanten, algen of cyanobacteriën voor voedsel, en omnivoor als ze een mengsel van vleesetende en herbivore diëten eten.
De wetenschappers brachten vervolgens de enorme dataset van diersoorten en hun voedingsvoorkeuren in kaart op een evolutionaire boom gebouwd op basis van DNA-sequentiegegevens om de evolutionaire relaties tussen hen te ontwarren.
Insecten zijn een groep waarin het voeden met planten de snelheid van soortenverspreiding verhoogt, ook bij de vlinders en motten, die bijna allemaal herbivoor zijn. (Credit: Daniel Stolte / U. Arizona)
Het menu van het hele dierenrijk
"Onze studie is tot dusverre de grootste studie die de evolutie van voeding in de hele levensboom van dieren onderzoekt," zegt hoofdauteur Cristian Román-Palacios, een doctoraatsstudent bij de afdeling ecologie en evolutiebiologie van de Universiteit van Arizona. "We hebben drie zeer besproken en fundamentele vragen in de evolutionaire biologie aangepakt door een grootschalige dataset te analyseren met behulp van de nieuwste methoden."
Alle soorten kunnen worden geclassificeerd volgens hun evolutionaire relaties, een concept dat bekend staat als fylogenie. Organismen zijn gegroepeerd in taxa, die hun onderlinge relaties op verschillende niveaus definiëren. Katten en honden zijn bijvoorbeeld verschillende soorten, maar behoren tot dezelfde volgorde (carnivoren). Evenzo behoren paarden en kamelen tot een andere orde (hoefdieren.) Beide orden behoren echter tot dezelfde klasse (zoogdieren).
Op het hoogste niveau worden dieren ingedeeld in phyla. Voorbeelden van dierlijke phyla zijn geleedpotigen (insecten, schaaldieren, spinnen, schorpioenen en dergelijke), weekdieren (slakken, kokkels en inktvis vallen in dit phylum), en chordaten, waaronder alle dieren met een ruggengraat, inclusief mensen.
De enquête suggereert dat carnivory het meest voorkomt bij dieren, inclusief 63% van de soorten. Nog een 32% is herbivoor, terwijl mensen tot een kleine minderheid behoren, slechts 3%, van omnivore dieren.
In tegenstelling tot veel van hun familieleden op het land, zijn veel zogenaamde zeeslakken zoals deze Spaanse Sjaal vleesetende slakken die op poliepen, sponzen of zelfs op elkaar jagen. (Credit: Daniel Stolte / U. Arizona)
De evolutie van het eten van vlees volgen
De onderzoekers waren verrast om te ontdekken dat veel van de vleesetende soorten van vandaag dit dieet terugvoeren tot de basis van de evolutionaire boom van dieren, meer dan 800 miljoen jaar, vóór de oudste bekende fossielen die paleontologen hebben kunnen toewijzen aan dierlijke oorsprong met zekerheid.
"We zien dat niet bij herbivorie," zegt de overeenkomstige auteur John Wiens, een professor in ecologie en evolutionaire biologie. "Herbivory lijkt veel recenter te zijn, dus in onze evolutionaire boom lijkt het vaker dichter bij de uiteinden van de boom."
Dus als het eerste dier een carnivoor was, waar jaagde het dan op?
De auteurs suggereren dat het antwoord zou kunnen liggen bij protisten, waaronder choanoflagellaten: kleine, eencellige organismen die worden beschouwd als de dichtstbijzijnde levende familieleden van de dieren. Choanoflagellaten leven als plankton in zee- en zoetwater en doen vaag denken aan miniatuurversies van de shuttle die tijdens een spelletje badminton heen en weer geslagen wordt.
Een trechtervormige kraag van "haren" omringt een zweepachtig aanhangsel, een flagellum genaamd, waarvan het ritmische kloppen een gestage stroom water door de kraag zuigt, bacteriën en afval eruit filtert die vervolgens worden geabsorbeerd en verteerd. Het is mogelijk dat de gemeenschappelijke voorouder van de dieren van vandaag een wezen was dat erg leek op een choanoflagellaat.
"Het oude wezen dat het nauwst verwant is aan alle dieren die tegenwoordig leven, heeft misschien bacteriën en andere protisten gegeten in plaats van planten," zegt Wiens.
Zwarte gieren en Andescondors zijn vleesetende vogels die gespecialiseerd zijn in het consumeren van aas. (Credit: Cristian Román-Palacios / Universiteit van Arizona)
Omnivoren zijn super zeldzaam
Wat betreft een plantaardig dieet, gebeurde daarentegen veel vaker in de loop van de evolutie van dieren.
Herbivory wordt traditioneel gezien als een krachtige katalysator voor de oorsprong van nieuwe soorten - een vaak aangehaald voorbeeld zijn de insecten, met naar schatting 1.5 miljoen beschreven soorten de meest diverse groep onder de geleedpotigen. Veel nieuwe soorten bloeiende planten verschenen tijdens het Krijt, ongeveer 130 miljoen jaar geleden, en men denkt dat de ongekende diversiteit aan bloemen samenvalt met een toename van insectensoorten die profiteren van de nieuw beschikbare bloemenrijkdom.
"Dit vertelt ons dat wat we in insecten zien niet noodzakelijkerwijs van toepassing is op andere groepen in het dierenrijk," zegt Wiens. "Herbivory kan hand in hand gaan met nieuwe soorten die in bepaalde taxa voorkomen, maar het is duidelijk geen universele bestuurder van nieuwe soorten."
De studie toonde ook aan dat omnivoor ("alles eten") diëten zelden opdoken in de loop van 800 miljoen jaar dierevolutie, suggererend op de mogelijke verklaring dat evolutie specialisten verkiest boven generalisten.
"Je kunt beter zijn in doen wat je doet als dat alles is wat je doet", zegt Wiens. “Bij terrestrische gewervelde dieren, bijvoorbeeld, is het eten van bladeren vaak nodig sterk gemodificeerde tanden en een sterk gemodificeerde darm. Hetzelfde geldt voor carnivory. De natuur lijkt over het algemeen het dilemma te vermijden om een duizendpoot te zijn en geen meester te zijn, althans voor diëten. "
Deze behoefte aan specialisatie kan verklaren waarom omnivoren, zoals mensen, volgens de auteurs zeldzaam zijn. Het kan ook verklaren waarom diëten vaak zo lang onveranderd zijn gebleven.
"Er is een groot verschil tussen het eten van bladeren en fruit eten zo nu en dan", zegt Wiens. "De specialisaties die nodig zijn om een efficiënte herbivoor of carnivoor te zijn, kunnen verklaren waarom de twee diëten al honderden miljoenen jaren zo zijn geconserveerd."
De studie verschijnt in het tijdschrift Evolutiebrieven.
Bron: Universiteit van Arizona
Related Books:
Zout, vet, zuur, hitte: de elementen van goed koken beheersen
door Samin Nosrat en Wendy MacNaughton
Dit boek biedt een uitgebreide gids voor koken, gericht op de vier elementen zout, vet, zuur en hitte en biedt inzichten en technieken voor het maken van heerlijke en uitgebalanceerde maaltijden.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het Skinnytaste kookboek: weinig calorieën, veel smaak
door Gina Homolka
Dit kookboek biedt een verzameling gezonde en heerlijke recepten, gericht op verse ingrediënten en gedurfde smaken.
Klik voor meer info of om te bestellen
Food Fix: hoe we onze gezondheid, onze economie, onze gemeenschappen en onze planeet kunnen redden - hap voor hap
door dr. Mark Hyman
Dit boek verkent de verbanden tussen voedsel, gezondheid en het milieu en biedt inzichten en strategieën voor het creëren van een gezonder en duurzamer voedselsysteem.
Klik voor meer info of om te bestellen
The Barefoot Contessa Cookbook: geheimen uit de East Hampton Specialty Food Store voor eenvoudig vermaak
van Ina Garten
Dit kookboek biedt een verzameling klassieke en elegante recepten van de geliefde Barefoot Contessa, gericht op verse ingrediënten en eenvoudige bereiding.
Klik voor meer info of om te bestellen
Alles koken: de basis
door Mark Bittman
Dit kookboek biedt een uitgebreide gids voor de basisprincipes van koken, met alles van mesvaardigheden tot basistechnieken en biedt een verzameling eenvoudige en heerlijke recepten.
