Il primo animale probabilmente era un carnivoro, secondo nuove ricerche. Gli umani, insieme ad altri onnivori, appartengono a una razza rara.
Ciò che un animale mangia è un aspetto fondamentale della sua biologia, ma sorprendentemente, l'evoluzione della dieta non era stata studiata in tutto il regno animale fino ad ora.
Lo studio è un tuffo nella storia evolutiva di oltre un milione di specie animali risalenti a 800 milioni di anni.
Lo studio rivela alcune sorprendenti intuizioni chiave:
- Molte specie viventi oggi che sono carnivore - quelle che mangiano altri animali - possono far risalire questa dieta a un antenato comune più di 800 milioni di anni fa.
- Una dieta a base vegetale o erbivora non è il motore evolutivo di nuove specie che gli scienziati credevano che fosse.
- Gli animali strettamente imparentati tendono a condividere la stessa categoria dietetica: mangiare piante, mangiare carne o entrambi. Questa scoperta implica che il passaggio tra stili di vita nella dieta non è qualcosa che accade facilmente e spesso nel corso dell'evoluzione.
I ricercatori hanno analizzato la letteratura alla ricerca di dati sulle abitudini alimentari di oltre un milione di specie animali, dalle spugne agli insetti, dai ragni ai gatti domestici. Hanno classificato una specie come carnivora se si nutre di altri animali, funghi o protisti (organismi eucariotici a cellula singola, molti dei quali vivono con batteri). I ricercatori hanno classificato le specie come erbivore se dipendono da piante terrestri, alghe o cianobatteri per il cibo e onnivore se mangiano una miscela di diete carnivore ed erbivore.
Gli scienziati hanno quindi mappato il vasto set di dati delle specie animali e le loro preferenze dietetiche su un albero evolutivo costruito dai dati della sequenza del DNA per districare le relazioni evolutive tra loro.
Gli insetti sono un gruppo in cui l'alimentazione delle piante aumenta i tassi di proliferazione delle specie, anche tra le farfalle e le falene, che sono quasi tutte erbivore. (Credito: Daniel Stolte / U. Arizona)
L'intero menu del regno animale
"Il nostro è il più grande studio condotto finora che esamina l'evoluzione della dieta attraverso l'intero albero della vita animale", afferma l'autore principale Cristian Román-Palacios, uno studente di dottorato nel dipartimento di ecologia e biologia evolutiva dell'Università dell'Arizona. "Abbiamo affrontato tre domande molto dibattute e fondamentali nella biologia evolutiva analizzando un set di dati su larga scala utilizzando metodi all'avanguardia."
Tutte le specie possono essere classificate in base alle loro relazioni evolutive, un concetto noto come filogenesi. Gli organismi sono raggruppati in taxa, che definiscono le loro interrelazioni su più livelli. Ad esempio, cani e gatti sono specie diverse ma appartengono allo stesso ordine (carnivori). Allo stesso modo, cavalli e cammelli appartengono a un ordine diverso (ungulati). Entrambi gli ordini, tuttavia, fanno parte della stessa classe (mammiferi).
Al livello più alto, gli animali sono classificati in phyla. Esempi di phyla animali sono artropodi (insetti, crostacei, ragni, scorpioni e simili), molluschi (lumache, vongole e calamari cadono in questo phylum) e cordati, che includono tutti gli animali con una spina dorsale, inclusi gli umani.
Il sondaggio suggerisce che tra gli animali, il carnivoro è più comune, incluso il 63% delle specie. Un altro 32% è erbivoro, mentre gli umani appartengono a una piccola minoranza, solo 3%, di animali onnivori.
A differenza di molti dei loro parenti che vivono in terra, molte cosiddette lumache di mare come questo scialle spagnolo sono lumache carnivore che predano polipi, spugne o persino tra loro. (Credito: Daniel Stolte / U. Arizona)
Tracciare l'evoluzione del consumo di carne
I ricercatori sono stati sorpresi di scoprire che molte delle specie carnivore di oggi rintracciano questa dieta fino alla base dell'albero evolutivo degli animali, più di 800 milioni di anni, in anticipo sui più antichi fossili noti che i paleontologi sono stati in grado di assegnare alle origini animali con certezza.
"Non lo vediamo con l'erbivoro", afferma l'autore corrispondente John Wiens, professore di ecologia e biologia evolutiva. "Herbivory sembra essere molto più recente, quindi nel nostro albero evolutivo, appare più frequentemente più vicino alle punte dell'albero."
Quindi, se il primo animale era un carnivoro, che cosa ha preda?
Gli autori suggeriscono che la risposta potrebbe trovarsi con i protisti, compresi i cianoflagellati: piccoli organismi monocellulari considerati i parenti viventi più vicini degli animali. Vivendo come plancton in acqua dolce e marina, i choanoflagellati ricordano vagamente le versioni in miniatura del volano battuto avanti e indietro durante una partita di badminton.
Un colletto di "peli" a forma di imbuto circonda un'appendice a forma di frusta chiamata flagello il cui battito ritmico aspira un flusso costante di acqua attraverso il colletto, filtrando batteri e detriti che vengono poi assorbiti e digeriti. È possibile che l'antenato comune degli animali di oggi fosse una creatura molto simile a una choanoflagellate.
"L'antica creatura che è più strettamente legata a tutti gli animali che vivono oggi potrebbe aver mangiato batteri e altri protisti piuttosto che piante", afferma Wiens.
Gli avvoltoi neri e i condor andini sono uccelli carnivori specializzati nel consumo di carogne. (Credito: Cristian Román-Palacios / Università dell'Arizona)
Gli onnivori sono super rari
Il passaggio a una dieta a base vegetale, d'altra parte, è accaduto molto più frequentemente nel corso dell'evoluzione animale.
L'erbivoro è stato tradizionalmente visto come un potente catalizzatore per l'origine di nuove specie: un esempio spesso citato sono gli insetti, con una stima di 1.5 milioni di specie descritte il gruppo più diversificato tra gli artropodi. Molte nuove specie di piante fiorite sono apparse durante il periodo Cretaceo, circa 130 milioni di anni fa, e si ritiene che la diversità senza precedenti di fiori abbia coinciso con un aumento delle specie di insetti sfruttando la generosità floreale appena disponibile.
"Questo ci dice che ciò che vediamo negli insetti non si applica necessariamente ad altri gruppi all'interno del regno animale", dice Wiens. "L'erbivoro può andare di pari passo con la comparsa di nuove specie in alcuni taxa, ma chiaramente non è un motore universale di nuove specie."
Lo studio ha anche rivelato che le diete onnivore ("mangiare tutto") sono spuntate raramente nel corso di 800 milioni di anni di evoluzione animale, suggerendo la possibile spiegazione che l'evoluzione preferisce gli specialisti ai generalisti.
"Puoi essere migliore nel fare ciò che fai se è tutto ciò che fai", dice Wiens. “Nei vertebrati terrestri, ad esempio, è spesso necessario mangiare una dieta a base di foglie denti altamente modificati e un intestino altamente modificato. Lo stesso vale per il carnevale. La natura sembra generalmente evitare il dilemma di essere un tuttofare e padrone di nessuno, almeno per le diete. "
Questa necessità di specializzazione potrebbe spiegare perché gli onnivori, come gli umani, sono rari, secondo gli autori. Potrebbe anche spiegare perché le diete sono spesso rimaste invariate per così tanto tempo.
"C'è una grande differenza tra mangiare sempre foglie e mangiare frutta ogni tanto", dice Wiens. "Le specializzazioni richieste per essere un erbivoro o un carnivoro efficienti potrebbero spiegare perché le due diete sono state così conservate per centinaia di milioni di anni."
Lo studio appare nella rivista Evolution Letters.
Fonte: University of Arizona
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