Konkurrencefordel:Kostkonkurrence spillede en nøglerolle i udviklingen af ​​tidlige primater

Siden Darwin først opstillede de grundlæggende principper for evolution ved hjælp af naturlig udvælgelse, konkurrencen om fødevarers rolle som en drivkraft i at forme og ændre en arts biologi til at udkonkurrere dens modstandere har spillet i centrum. Så vigtig er begrebet konkurrence mellem arter, at det betragtes som en central selektiv kraft, der resulterede i opdelingen af ​​slægten, der fører til moderne mennesker, fra vores tidlige abeforfædres.

De tidligste ægte primater, kaldet "euprimater, " levede for omkring 55 millioner år siden på tværs af det, der nu er Nordamerika. To store fossile euprimatgrupper eksisterede på dette tidspunkt:de lemurlignende adapider og de tarsier-lignende omomyider. Kostkonkurrence med andre lignende tilpassede pattedyr var formodentlig lige så kritisk i oprindelsen og diversificering af disse to grupper. Selvom det er blevet antydet, den nøjagtige rolle af diætkonkurrence og overlappende fødevareressourcer i tidlig adaptiv og omomyid evolution er aldrig blevet direkte testet.

Ny forskning offentliggjort online i dag i Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences ledet af Laura K. Stroik, en assisterende professor i biomedicinske videnskaber ved Grand Valley State University, og Gary T. Schwartz, lektor og forsker ved Arizona State University's Institute of Human Origins, bekræfter den kritiske rolle, som kosttilpasninger spillede i overlevelsen og diversificeringen af ​​nordamerikanske euprimater.

"Det er vanskeligt nok at forstå, hvordan komplekse fødenet er struktureret, og intensiteten af ​​konkurrence om fælles føderessourcer i levende samfund, endsige for samfund, der delte det samme landskab for næsten 55 millioner år siden, sagde Stroik.

Forskerne brugte det seneste inden for digital billeddannelse og mikroCT-scanning på mere end 350 fossile pattedyrtænder fra geologiske aflejringer i Nordamerika. De søgte at kvantificere 3-D overfladeanatomien af ​​kindtænder, der tilhører uddøde repræsentanter for gnavere, pungdyr, og insektædere - som alle blev fundet inden for de samme geologiske aflejringer som euprimaterne og dermed sandsynligvis var reelle konkurrenter.

De højopløselige scanninger gjorde det muligt for dem at fange og kvantificere detaljer om, hvor skarpe, cresty, eller spidse tænder var. I særdeleshed, de så på kindtænder, eller tænderne bagerst i munden, nyttig til at pulverisere og knuse mad eller bytte. Den relative grad af molar skarphed er direkte forbundet med den brede menu af diætprodukter, der indtages af hver art.

Stroik og Schwartz brugte disse aspekter af molær anatomi til at beregne mønstre for kostoverlap på tværs af nogle vigtige fossile grupper gennem tiden. Disse resultater blev derefter vejet mod forudsigelser fra tre modeller af, hvordan arter konkurrerer med hinanden, hentet fra den teoretiske økologis verden. Signalet var klart:slægter, der tilhørte adapiderne, overlevede stort set og diversificerede uden at møde konkurrence om mad. Den anden store gruppe, omomyiderne, var nødt til at opretholde perioder med intensiv konkurrence med mindst én samtidig pattedyrgruppe. Da omomyider fortsatte i nyere geologiske aflejringer, det er tydeligt, at de udviklede adaptive løsninger, der gav dem evnen til at konkurrere og normalt vandt.

"Resultaterne viste, at adapider og omomyider stod over for forskellige konkurrencescenarier, da de opstod i Nordamerika, sagde Stroik.

"Noget af det, der gør vores historie unik, er, at vi for første gang sammenlignede disse fossile euprimater med en række potentielle konkurrenter fra en forskelligartet gruppe af pattedyr, der lever lige ved siden af ​​adapider og omomyider, ikke kun til andre euprimater, " sagde Schwartz. "Dette gjorde det muligt for os at rekonstruere en langt større del af det økologiske landskab for disse vigtige tidlige primatslægtninge, end der nogensinde er blevet forsøgt tidligere."

Det vigtigste fremskridt i denne nye forskning er demonstrationen af, at kosten faktisk spillede en fundamental rolle i etableringen, og fortsat succes, af euprimater i det nordamerikanske pattedyrs paleosamfund. Et spændende resultat er udviklingen af ​​et nyt kvantitativt værktøjssæt til at diagnosticere mønstre af kostkonkurrence i tidligere samfund. Dette vil nu give dem mulighed for at udforske den rolle, som kost og konkurrence spillede i, hvordan nogle af disse fossile euprimater fortsatte med at udvikle sig og diversificere for at give anledning til levende lemurer og alle andre højere primater.