Phylogenetic conservatism of dietary niches in Neotropical leaf-nosed bats
Diese Studie zeigt, dass die phylogenetische Nischenkonservierung in den Ernährungsgewohnheiten neotropischer Blattnasenfledermäuse offensichtlich ist, jedoch signifikant variiert, je nachdem, ob die Nischenbreite oder die Nischenposition bewertet wird und auf welcher phylogenetischen Ebene (Familie, Unterfamilie oder Art) die Analyse durchgeführt wird.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Jedes Lebewesen trägt einen einzigartigen Satz von Anforderungen und Gewohnheiten in sich, die definieren, wie es lebt, was es frisst und welchen Platz es in der Welt einnimmt. Wissenschaftler nennen dies die ökologische Nische. Lange Zeit konzentrierten sich Forscher hauptsächlich auf die physische Seite dieser Nische: die Temperatur, die eine Art verträgt, den Niederschlag, den sie benötigt, oder die Höhe, in der sie überleben kann. Aber es gibt eine andere Seite, die ebenso wichtig ist: die biologische Seite. Diese umfasst, was ein Tier frisst und mit wem es interagiert. Eine zentrale Frage in der Evolutionsbiologie ist, ob diese Gewohnheiten von Vorfahren an Nachkommen weitergegeben werden, wie ein Familienrezept, das sich niemals ändert. Diese Tendenz für Abstammungslinien, ihre angestammten Arten über Millionen von Jahren beizubehalten, ist als phylogenetische Nischenkonservierung bekannt. Während Wissenschaftler dies seit Jahrzehnten für physische Merkmale wie die Klimatoleranz untersucht haben, haben sie die Oberfläche in Bezug auf die Ernährung kaum berührt. Das Verständnis darüber, ob Ernährungsgewohnheiten konserviert werden, hilft zu erklären, warum bestimmte Tiere dort leben, wo sie leben, wie sie auf den Klimawandel reagieren und wie die unglaubliche Vielfalt des Lebens auf der Erde zustande kam.
In einer neuen Studie wollten Forscher diese Idee der diätetischen Konservierung bei einer Gruppe von Fledermäusen testen, die als blattnasige Fledermäuse bekannt sind und in den tropischen Amerikas vorkommen. Diese Fledermäuse sind berühmt für ihre unglaubliche Vielfalt an Diäten; während einige nur Früchte essen, schlürfen andere Nektar, jagen Insekten, fressen andere Wirbeltiere oder trinken sogar Blut. Die Wissenschaftler wollten wissen, ob diese Ernährungsgewohnheiten tief in dem Stammbaum dieser Fledermäuse verwurzelt sind. Neigen nahe Verwandte dazu, das Gleiche zu fressen? Halten ganze Zweige des Stammbaums an spezifischen Diäten fest, oder wechseln sie ständig die Dinge ab? Um dies herauszufinden, untersuchte das Team die Ernährungsgewohnheiten von 163 Arten dieser Fledermäuse und analysierte ihre Essmuster auf drei verschiedenen Ebenen des Stammbaums: der gesamten Familie, den kleineren Untergruppen innerhalb der Familie und schließlich zwischen einzelnen Paaren eng verwandter Arten. Sie untersuchten zwei spezifische Aspekte der Ernährung: die „Position“, was im Wesentlichen das bevorzugt zu essende Objekt des Tieres ist, und die „Breite“, also wie vielfältig seine Ernährung ist.
Die Forscher fanden heraus, dass die Antwort vollständig davon abhängt, welchen Teil des Stammbaums man betrachtet und welche Aspekte der Ernährung man misst. Als sie die gesamte Familie der blattnasigen Fermäuse als Ganzes betrachteten, entdeckten sie, dass die Vielfalt der Nahrung, die eine Fledermaus frisst – ihre diätetische Breite – über die Zeit hinweg überraschend stabil geblieben ist. Die meisten dieser Fledermäuse neigen dazu, eine enge Diät einzuhalten, indem sie sich auf nur ein oder zwei Arten von Nahrung konzentrieren, und diese Tendenz zur Spezialisierung scheint ein Merkmal zu sein, das über die gesamte Gruppe hinweg konserviert wurde. Die spezifische Art der Nahrung, die sie bevorzugen, oder ihre diätetische Position, zeigte jedoch nicht dasselbe Muster der Stabilität für die gesamte Familie. Stattdessen deuteten die Daten darauf hin, dass die gesamte Gruppe frei war, verschiedene diätetische Optionen zu erkunden, ohne an eine einzige angestammte Vorliebe gebunden zu sein.
Als die Wissenschaftler den Fokus verengten, um die kleineren Untergruppen innerhalb der Familie zu betrachten, kehrte sich das Muster um. Hier fanden sie starke Belege dafür, dass die spezifische Art der Nahrung, die eine Fledermaus frisst, tatsächlich konserviert ist. Zum Beispiel neigt die Untergruppe, die Früchte frisst, dazu, Fruchtfresser zu bleiben, während die Gruppe, die Nektar trinkt, beim Nektar bleibt. Diese Untergruppen haben ausgeprägte diätetische Identitäten, die über Millionen von Jahren bewahrt wurden. Interessanterweise war die Vielfalt ihrer Ernährung innerhalb dieser spezifischen Untergruppen nicht so streng konserviert wie die spezifische Art der Nahrung. Dies deutet darauf darauf hin, dass eine Gruppe von Fledermäusen zwar in eine allgemeine Kategorie von Nahrung festgelegt sein kann, die einzelnen Arten innerhalb dieser Gruppe aber dennoch variieren können, wie spezialisiert oder breit ihre Essgewohnheiten sind.
Auf der detailliertesten Ebene, beim Vergleich einzelner Paare von Schwesterarten – Fledermäusen, die die engsten Verwandten der jeweils anderen sind – fanden die Forscher, dass diese nahen Verwandten viel ähnlichere Diäten haben als Fledermäuse, die nicht verwandt sind. Dies bestätigt, dass Ernährungsgewohnheiten tatsächlich durch den Stammbaum weitergegeben werden, zumindest unter den jüngsten Zweigen. Die Studie identifizierte auch spezifische Momente in der Evolutionsgeschichte, in denen große Verschiebungen stattfanden, wie etwa wenn eine Linie von Fledermäusen vom Fruchtessen zum Blutrauben wechselte, oder wenn eine Gruppe von Nektarfressern entwickelte, auch Früchte zu essen. Diese Verschiebungen ereigneten sich an spezifischen Punkten im Stammbaum, oft korrespondierend mit den Ursprüngen der verschiedenen Untergruppen.
Das Gesamtbild, das sich ergibt, ist, dass die diätetische Evolution bei diesen Fledermäusen kein einfacher, einheitlicher Prozess ist. Es ist eine komplexe Geschichte, in der auf verschiedenen Skalen unterschiedliche Regeln gelten. Die gesamte Familie hat eine allgemeine Tendenz zum spezialisierten Essen beibehalten, aber die spezifischen Arten von Nahrung, die sie fressen, waren auf der höchsten Ebene frei zu sich ändern und zu diversifizieren. Sobald diese Diversifizierungen stattfanden und distinkte Untergruppen entstanden, wurden diese spezifischen diätetischen Vorlieben festgeschrieben und konserviert. Diese Forschung unterstreicht, dass Wissenschaftler, um wirklich zu verstehen, wie Tiere ihre Gewohnheiten entwickeln, nicht nur die gesamte Gruppe oder nur die Individuen betrachten können; sie müssen den Stammbaum auf mehreren Ebenen betrachten, um die ganze Geschichte zu sehen. Indem sie dies taten, fanden sie heraus, dass die Art und Weise, wie diese Fledermäuse essen, eine Mischung aus tief verwurzelten Traditionen und spezifischen, stabilen Familienidentitäten ist, die durch Millionen von Jahren der Evolution geformt wurden.
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