พบสัตว์บกกินพืชเก่าแก่ที่สุด

งานวิจัยใหม่จากมหาวิทยาลัยในอเมริกา ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์เยอรมัน พบสัตว์บกกินพืชเก่าแก่ที่สุด เผยให้เห็นสัตว์กินเนื้อเมื่อขึ้นมาอยู่บนบกครั้งแรกได้วิวัฒนาการไปเป็นสัตว์กินพืช

ฟอสซิลกระดูกวัยเยาว์ของ อีโอคาเซีย มาร์ตินี (Eocasea martini) สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ที่ก่อนหน้านี้ยังไม่มีใครรู้จัก ถูกพบในรัฐแคนซัส ของสหรัฐฯ เป็นฟอสซิลเก่าแก่อายุราว 300 ล้านปี ที่มีขนาดไม่ถึง 20 เซนติเมตร ซึ่งประกอบด้วยฟอสซิลกะโหลกบางส่วน และยังมีกระดูกสันหลังเกือบทั้งหมด รวมถึงกระดูกเชิงกรานและรยางค์ขา

จากการเปรียบเทียบกายวิภาคในงานวิจัยที่ร่วมมือระหว่างนักวิจัยในสหรัฐฯ และเยอรมนี พบว่า สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ดังกล่าว อยู่ในแขนงคาเซอิด (caseid) ของกลุ่มไซแนปซิด (Synapsid) ซึ่งสิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้ มีตั้งแต่สัตว์กินพืชยุคต้นๆ ไปจนถึงนักล่าลำดับบนของห่วงโซ่อาหารในยุคดึกดำบรรพ์ ซึ่งท้ายสุดวิวัฒนาการมาเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมยุคใหม่

งานวิจัยดังกล่าวนำโดย โรเบิร์ต ไรส์ซ (Robert Reisz) ศาสตราจารย์ด้านบรรพชีวินวิทยา จากภาควิชาชีววิทยา มหาวิทยาลัยโตรอนโตในมิสซิลซอกา (University of Toronto Mississauga) ร่วมกับ เยิร์ก เฟรอร์บิช (Jörg Fröbisch) จากพิพิธภัณฑ์เฟือร์ นาตูร์คูนเดอ (Museum für Naturkunde) และมหาวิทยาลัยฮัมโบลด์ท (Humboldt-University) ในเบอร์ลิน เยอรมนี    

ฟอสซิลดังกล่าวถูกพบมานานกว่า 2 ทศวรรษโดย แลร์รี มาร์ติน (Larry Martin) นักบรรพชีวินวิทยา จากมหาวิทยาลัยแคนซัส และถูกเก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์ของมหาวิทยาลัยโดยที่ไม่มีใครสนใจเนื่องจากขนาดที่เล็กมาก แต่เมื่อไรส์ซยืมตัวอย่างมาศึกษาก็ได้พบลักษณะทางกายวิภาคที่ต่างไปจากคาเซอิดยุคหลังๆ โดยขาดโครงกระดูกที่จำเป็นอวัยวะภายในขนาดใหญ่เพื่อช่วยย่อยอาหารที่อุดมเซลลูโลสจากพืช

ข้อมูลจากมหาวิทยาลัยโตรอนโตเผยว่าอีโอคาเซียอยู่บนโลกนี้มาก่อนไดโนเสาร์ประมาณ 80 ล้านปี โดยเฟรอร์บิชและไรส์ซระบุว่า สิ่งมีชีวิตชนิดนี้เป็นญาติเก่าแก่ที่สุดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและเป็นสัตว์กินเนื้อ โดยกินแมลงและสัตว์ขนาดเล็กๆ แต่สมาชิกรุ่นหลังกลับเป็นสัตว์กินพืช ซึ่งเป็นหลักฐานว่า สัตว์บกที่กินพืชนั้นวิวัฒนาการมาจากอีโอคาเซีย สัตว์ตัวเล็กๆ ของกลุ่มที่ไม่ได้กินพืช

ไรส์ซกล่าวว่า อีโอคาเซียเป็นสัตว์กลุ่มแรกที่เริ่มกินพืช และส่งผลต่อระบบนิเวศบนบก ด้วยการที่สัตว์กินพืชกลายเป็นแหล่งอาหารของนักล่าระดับบนที่เป็นกลุ่มเล็กลงเรื่อยๆ และเขากับเฟรอร์บิชยังพบด้วยว่าความสามารถในการย่อยผลผลิตจากพืชที่ใยอาหารสูงอย่างใบไม้หรือรากไม้นั้น ไม่ได้เกิดขึ้นแค่ในสายวิวัฒนาการของอีโอคาเซีย แต่ยังพบได้ในสัตว์เลื้อยคลานด้วย แต่ความสามารถในการกินพืชของบรรพบุรุษสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนนั้นมีมาก่อนสัตว์เลื้อยคลาน 30 ล้านปี

การปรับมากินพืชอาจทำให้เกิดการขยายขนาดของร่างกายสัตว์ดึกดำบรรพ์ได้อย่างมหาศาล และเมื่อทีมวิจัยลองวางแผนที่ตำแหน่งต่างๆ ในสายวิวัฒนาการของสัตว์ พวกเขาได้พบว่าสัตว์ 4 ชนิดในกลุ่มไซแนปซิดยุคเพอร์เมียน (Permian Period) ซึ่งอยู่ระหว่าง 299-251 ล้านปีก่อน มีขนาดใหญ่โตเพิ่มขึ้นมากไปจนถึงปลายสมัยพาลีโอโซอิค (Paleozoic Era) โดยไรส์ซกล่าวว่า คาเซอิดเป็นตัวอย่างของสัตว์ที่เพิ่มขนาดร่างกายมากที่สุด ขณะที่สมาชิกเก่าแก่ที่สุดของกลุ่มคืออีโอคาเซียนั้นมีน้ำหนักไม่ถึง 2 กิโลกรัมเมื่อโตเต็มวัย แต่สมาชิกในกลุ่มรุ่นหลังสุดหนักถึง 500 กิโลกรัม

อย่างไรก็ดี ไรส์ซเผยว่าการค้นพบครั้งนี้ยังตามมาด้วยคำถามอีกมากมาย เช่น ทำไมความสามารถในการกินพืชจึงไม่มีมาก่อนหน้านี้ หรือทำไมจึงมีความสามารถในการกินพืชวิวัฒนาการขึ้นในหลายๆ สายวิวัฒนาการโดยไม่ขึ้นตรงต่อกัน เป็นต้น