Phylogenetic conservatism of dietary niches in Neotropical leaf-nosed bats
本研究は、新熱帯区のヘラコウモリ類における食性の系統的ニッチ保守性は明白であるものの、ニッチの幅と位置のどちらを評価するか、および分析を行う系統学的スケール（科、亜科、または種）によって大きく変動することを示している。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは査読を受けていないプレプリントのAI生成解説です。医学的助言ではありません。この内容に基づいて健康上の判断をしないでください。 免責事項の全文を読む
あらゆる生物は、その生き方、食性、そして世界における立ち位置を定義する、独自の要求事項と習慣を備えています。科学者はこれを「生態学的ニッチ」と呼びます。長い間、研究者たちはこのニッチの物理的な側面、つまり種が耐えられる温度や必要な降水量、あるいは生存可能な高度といった側面を主に研究してきました。しかし、それと同じくらい重要なもう一つの側面があります。それが生物学的な側面です。これには、動物が何を食べるか、そして誰と関わりを持つかが含まれます。進化生物学における重要な問いは、こうした習慣が、決して変わることのない家族のレシピのように、祖先から子孫へと受け継がれるものなのかどうかという点です。系統的なニッチ保守とは、こうした形質が数百万年にわたって祖先のやり方を維持しようとする傾向のことを指します。科学者たちは数十年にわたり、気候耐性のような物理的特性についてこの研究を行ってきましたが、食性に関しては、まだその表面をなぞった程度に過ぎません。食性の習慣が保存されているかどうかを理解することは、なぜ特定の動物が特定の場所に生息しているのか、彼らがどのように気候変動に反応するのか、そして地球上の驚くべき生命の多様性がどのようにして生まれたのかを説明する助けとなります。
新しい研究において、研究者たちは、中南米の熱帯地方に生見られるリーフノーズコウモリ（葉鼻コウモリ）の一群を用いて、この食性の保守性という概念を検証することに乗り出しました。これらのコウモリは、その驚くべき食性の多様性で知られています。果実のみを食べるものもいれば、花の蜜を吸うもの、昆虫を狩るもの、他の脊椎動物を食べるもの、さらには血を飲むものさえいます。科学者たちは、これらの食習慣がリーフノーズコモリの系統樹に深く根ざしているのかどうかを知りたいと考えました。近縁種は似たものを食べる傾向があるのでしょうか？系統樹の特定の枝全体が特定の食性に固執しているのでしょうか、それとも絶えず食性を変え続けているのでしょうか？これを知るために、チームは163種のリーフノーズコウモリの食習慣を調査し、系統樹の3つの異なるレベル、すなわち「科全体」、「科の中のより小さなサブグループ」、そして最後に「個々の近縁種同士のペア」における摂食パターンを分析しました。彼らは食事の2つの側面、すなわち、動物が何を好んで食べるかという「ポジション（位置）」と、食事がどれほど多様であるかという「幅（ブレドス）」を調べました。
研究者たちの発見によれば、答えはどの系統樹の部分を見るか、そして食事のどの側面を測定するかによって完全に異なります。リーフノーズコウモリの科全体として見たとき、彼らが食べる食物の多様性、すなわち「食性の幅」は、時間の経過とともに驚くほど安定していることが分かりました。これらのコウモリの多くは、一種または二種類の食物に集中するという狭い食性に固執する傾向があり、この専門化する傾向は、グループ全体にわたって保存された形質であると考えられます。しかし、彼らが好む具体的な食物の種類、すなわち「食性のポジション」については、科全体において同じ安定したパターンは見られませんでした。むしろ、データは、このグループ全体が単一の祖先的な嗜好に縛られることなく、異なる食事の選択肢を自由に模索してきたことを示唆していました。
科学者たちが科の中のより小さなサブグループへと視点を絞ると、パターンは逆転しました。ここでは、コウモリが食べる具体的な食物の種類が、確かに保存されているという強い証拠が見つかりました。例えば、果実を食べることで知られるサブグループは果実食であり続け、蜜を飲むグループは蜜食であり続けます。これらのサブグループは、数百万年にわたって維持されてきた明確な食事のアイデンティティを持っています。興味深いことに、これらの特定のサブグループ内では、食性の幅は、特定の食物の種類ほど厳密には保存されていませんでした。これは、あるグループのコウモリが一般的な食物のカテゴリーには縛られている一方で、そのグループ内の個々の種は、その食習慣がどれほど専門化しているか、あるいは幅広いかにおいて変化し得ることを示唆しています。
最も詳細なレベルである、互いに最も近い親戚である「姉妹種（シスター種）」のペアを比較した際、研究者たちは、これらの近縁種は、血縁関係のないコウモリよりもはるかに似た食事を持っていることを発見しました。これは、少なくとも最新の枝においては、食習慣が家系を通じて受け継がれていることを裏付けています。また、研究では、ある系統が果実食から吸血へと切り替わったときや、蜜食のグループが果実も食べるように進化したときなど、進化の歴史における主要な転換点となる特定の瞬間も特定されました。これらの転換は、系統樹の特定の地点、多くの場合、異なるサブグループの起源に対応して起こりました。
浮かび上がってくる全体像は、リーフノーズコウモリの食性の進化は、単純で一様なプロセスではないということです。それは、異なるルールが異なるスケールで適用される複雑な物語です。科全体としては、専門化された食性を持つという一般的な傾向を維持していますが、高いレベルでは、彼らが食べる具体的な食物の種類は変化し、多様化することができました。一度それらの多様化が起こり、明確なサブグループが形成されると、それらの特定の食事の好みは固定され、保存されるようになったのです。この研究は、動物がどのように習慣を進化させるかを真に理解するためには、単にグループ全体を見たり、あるいは個体だけを見たりするのではなく、全容を把握するために系統樹の複数のレベルを見なければならないことを強調しています。そうすることで、彼らは、リーフノーズコウモリの食べ方が、数百万年の進化によって形作られた、深く根ざした伝統と、特定の安定した家族のアイデンティティの混ざり合いであることを突き止めたのです。
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