Зоологи выяснили, что переход к облигатной мирмекофагии — то есть питанию исключительно или почти исключительно муравьями и термитами — независимо происходил в разных группах млекопитающих 12 раз. Первыми его совершили панголины 66,4 миллиона лет назад, а последними — медведи-губачи 3,3 миллиона лет назад. Чаще всего млекопитающие переходили на кормление муравьями и термитами с насекомоядной диеты и реже — с хищной. По мнению авторов, появление среди млекопитающих разнообразных мирмекофагов стало ответом на рост размеров колоний общественных насекомых (а также увеличение их численности и общей биомассы) начиная с мел-палеогенового вымирания и на протяжении кайнозоя. Результаты исследования опубликованы в журнале Evolution.
Многие млекопитающие время от времени кормятся муравьями и термитами. Однако для некоторых специализированных видов общественные насекомые составляют основу рациона. Никакой другой пищи они не едят или едят ее редко. К их числу относятся, например, гигантские муравьеды (Myrmecophaga tridactyla), намбаты (Myrmecobius fasciatus), панголины (Pholidota) и трубкозубы (Orycteropus afer). Несмотря на то, что такие облигатные
В строгом смысле слова термин «мирмекофагия» относится только к кормлению муравьями. Для кормления же термитами существует термин «термитофагия». Тем не менее, поедание муравьев и термитов требует похожих адаптаций, кроме того, многие млекопитающие кормятся представителями обеих групп. Поэтому обычно термин «мирмекофагия» используют в широком смысле, для обозначения видов, которые питаются муравьями и/или термитами.
независимо появлялись в разных систематических группах, некоторые из них приобрели ряд общих черт, которые облегчают кормление общественными насекомыми. Среди них полная или частичная редукция зубов, наличие очень длинного и подвижного языка, увеличенные слюнные железы, а также передние конечности, приспособленные для раскапывания муравейников и термитников.
Команда зоологов под руководством Томаса Виды (Thomas Vida) из Боннского университета решила больше узнать об эволюции мирмекофагии у млекопитающих. Из 600 научных источников, опубликованных в 1928-2023 годах, исследователи извлекли сведения о пищевых предпочтениях 4099 видов этих животных. Полученные данные наложили на молекулярно-филогенетическое древо класса млекопитающих. Авторы относили тот или иной вид к облигатным мирмекофагам, если он соответствовал по крайней мере одному из двух критериев: опубликованные исследования питания (например, анализ содержимого желудка) свидетельствовали, что его рацион состоит на 90 и более процентов состоит из муравьев и термитов; или на облигатную мирмекофагию единогласно указывали наблюдения за его поведением.
В общей сложности Вида и его соавторы насчитали среди современных млекопитающих 31 вид облигатных мирмекофагов. Помимо четырех общепризнанных видов муравьедов, восьми общепризнанных видов панголинов, намбатов и трубкозубов, в список попали австралийские ехидны (Tachyglossus aculeatus), пять видов броненосцев, семь видов прыгунчиков (Macroscelididae), земляной тенрек (Geogale aurita), пустынный златокрот (Eremitalpa granti), земляной волк (Proteles cristata), мангуст умби (Rhynchogale melleri) и медведь-губач (Melursus ursinus).
Анализ показал, что облигатная мирмекофагия независимо возникала в разных эволюционных линиях млекопитающих по меньшей мере 12 раз: по одному разу среди однопроходных и сумчатых и десять раз среди плацентарных (вымершие виды в выборку не вошли, так что реальная цифра наверняка выше). Четверть таких эволюционных событий произошли в отряде хищников (Carnivora). Раньше всего на кормление муравьями и термитами, вероятно, перешли предки панголинов. Это могло произойти еще на рубеже мела и палеогена,
Реконструкция, выполненная Видой и его коллегами, указывает, что предки трубкозубов перешли к облигатной мирмекофагии еще раньше, 77,8 миллиона лет назад. Тем не менее, авторы склонны считать эту оценку искажением, связанным с тем, что трубкозубы относятся к изолированной эволюционной ветви, которая представлена в современной фауне единственным видом.
лет назад. А самые поздние переходы к такому рациону совершили умби и медведи-губачи: четыре миллиона лет назад и 3,3 миллиона лет назад соответственно. Исследователи также установили, что облигатные мирмекофаги из выборки происходили только от предков, которые питались насекомыми или были хищниками, причем от первых примерно втрое чаще.
Вида и его коллеги выявили всего один пример отказа от облигатной мирмекофагии. Короткоухие прыгунчики (Macroscelides) перешли с этого рациона ко всеядности — несмотря на принадлежность к эволюционной линии, которая специализировалась на кормлении муравьями и термитами еще с эоцена, на протяжении более 55 миллионов лет. Вероятно, из-за того, что зимой в местах обитания короткоухих прыгунчиков на юго-западе Африки мало доступных общественных насекомых, представителям этого рода пришлось расширить диету за счет растительной пищи.
На финальном этапе исследователи решили выяснить, когда колонии муравьев и термитов стали достаточно крупными, чтобы поддерживать существование облигатных мирмекофагов. Дело в том, что муравьеды, трубкозубы и их аналоги потребляют общественных насекомых во впечатляющих масштабах: даже намбаты, которые весят всего около полукилограмма, съедают по 15000-20000 термитов в сутки. Между тем, семьи у большинства муравьев и термитов сравнительно небольшие: лишь у меньшей части родов они состоят более чем из 10000 рабочих особей. Неудивительно, что облигатные мирмекофаги часто зависят от сравнительно небольшого числа родов общественных насекомых с крупными колониями.
Выполнив эволюционную реконструкцию, авторы пришли к выводу, что муравьи, скорее всего, не образовывали колоний, состоявших более чем из 10000 рабочих особей, вплоть до палеоцена — первой эпохи кайнозоя. С другой стороны, колонии термитов, состоявшие из 10000-100000 рабочих особей, могли существовать уже в мелу. В любом случае на протяжении кайнозоя колонии у обеих групп становились крупнее и уже могли стать стабильным источником пищи для мирмекофагов. Полученные результаты свидетельствуют, что независимое появление облигатных мирмекофагов в разных группах млекопитающих произошло в ответ на рост максимального размера колоний у муравьев и термитов после массового вымирания на рубеже мела и палеогена — а также на увеличение численности и биомассы этих насекомых в кайнозое. Первыми на кормление общественными насекомыми, вероятно, перешли предки панголинов (это произошло почти одновременно с мел-палеогеновым вымиранием), а вслед за ними и представители других клад.
Хотя трубкозубы питаются почти исключительно муравьями и термитами, они также поедают плоды Cucumis humifructus, растения из семейства тыквенных. Найдя по запаху развивающийся под землей плод С. humifructus, трубкозуб выкапывает его, вскрывает кожуру когтями и вылизывает мякоть. Благодаря тому, что зубы трубкозубов сильно редуцированы, они не повреждают семена растения при поедании плодов, так что те могут выйти из их организма с пометом и прорасти.