После вымирания динозавров около 66 миллионов лет назад природный мир пережил грандиозные изменения, которые повлияли на эволюцию самых разных видов. Одним из удивительных феноменов, связанных с этими преобразованиями, стало многократное возникновение среди млекопитающих специализированных форм, питающихся муравьями и термитами. Новое исследование, опубликованное в журнале Evolution, проливает свет на этот эволюционный процесс, выявляя поразительную повторяемость возвращения к такому нетрадиционному рациону в разные эпохи и у разных групп животных. Млекопитающие локализовали и закрепили инновационные черты, позволяющие эффективно добывать и потреблять этих мелких насекомых. Этот путь к специализации называется мирмекофагией — питанием муравьями и термитами — и он возник по крайней мере 12 раз с начала кайнозойской эры.
Ученые провели масштабный анализ диеты более 4000 видов млекопитающих, опираясь на сотни исследований и наблюдений, что позволило сформировать подробную карту эволюционных переходов. Результаты удивительны: адаптации к поеданию муравьев и термитов наблюдались в самых разных экологических нишах и у представителей монотрэмов, сумчатых и плацентарных. Такое множественное и независимое появление аналогичных признаков у разных линий указывает на сильный естественный отбор, обусловленный растущим значением этих социальных насекомых в экосистемах Земли. За основу для такого стремительного и широкого распространения пищи послужил качественный рывок в биомассе муравьев и термитов. В докембрийском и меловом периодах эти насекомые насчитывали менее 1% биоразнообразия среди всех насекомых на планете.
Однако начиная с миоцена биомасса социальных насекомых резко возросла, составив около 35% от всех представителей насекомых. Этот взрыв численности был, вероятно, связан с глобальными климатическими изменениями и распространением цветковых растений в экосистемах, создав условия для формирования крупных колоний и устойчивого годового источника пищи. Поедание муравьев и термитов потребовало у млекопитающих развития уникальных морфологических и физиологических черт: длинных липких языков, позволяющих извлекать насекомых из узких ходов; специализированных когтей для разрушения муравейников и термитников; а также адаптаций пищеварительной системы для переработки хитинизированного корма. Известные специалисты мира муравьедов — гигантский муравьед, трубкозуб, панголин и африканский трубкозуб — демонстрируют ярко выраженные признаки такой специализации. Однако, несмотря на то, что более 200 видов млекопитающих включают муравьев и термитов в свой рацион, только около 20 видов являются истинными облигатными мирмекофагами, полностью зависящими от этой пищи.
Основное отличие этих специализированных млекопитающих в высоком уровне адаптации и зависимости, которые исключают разнообразие или гибкость в выборе еды. Анализ эволюционной истории показал, что переход к мирмекофагии чаще всего происходил у предков, уже имеющих насекомоядную диету, хотя примеры и у хищников, изменивших рацион тоже встречаются. Особенно интересно, что представители семейства Carnivora — включая собак, медведей и куниц — дают примерно четверть всех случаев возникновения мирмекофагии. Это свидетельствует о том, что некоторые группы млекопитающих обладают предрасположенностью к развитию такого рода специализации благодаря определённым физиологическим особенностям и строению зубов. Тем не менее, как отмечают исследователи, одной из особенностей этих специализированных видов является сравнительно низкая эволюционная пластичность — они очень редко возвращаются к более всеядному или хищническому рациону после наработки данных адаптаций.
Исключением стала только ген. Macroscelides, представители которого, имея мирмекофагическое прошлое, впоследствии перешли к всеядности. Такая ограниченная адаптивная гибкость ставит отдельные виды в уязвимое положение с точки зрения будущих экологических изменений. Однако в настоящее время мирмекофаги успешно занимают свои экологические ниши, часто выигрывая в конкурентной борьбе благодаря устойчивому источнику корма — социальным насекомым с огромной биомассой. Еще одной интересной особенностью стало то, что поедание муравьев и термитов как питательная стратегия возникла независимо в каждой из трёх главных групп млекопитающих — монотрэм, сумчатых и плацентарных, что подчеркивает универсальность и эффективность такого способа выживания.
Помешать развитию такого каннибалистического рациона могли защитные стратегии муравьев и термитов — химические и физические барьеры. Тем не менее, эволюционные «вызовы» были преодолены благодаря мысленным и физическим инновациям. Мирмекофаги часто характеризуются ненасытным аппетитом, ведь муравьи и термиты содержат сравнительно мало энергии. Например, даже небольшой нумбат должен съедать десятки тысяч термитов ежедневно, а африканский муравьед способнен за ночь потреблять сотни тысяч насекомых. В условиях современного изменения климата и распространения инвазивных видов социальных насекомых, таких как огненные муравьи, стратегия питания муравейдообразных может даже приобретать новые преимущества.
