3000 万年前,蚂蚁在沙漠中完善了农业

3000 万年前,蚂蚁在沙漠中完善了农业

蚂蚁擅长很多事情。搬运食物、剪树叶、咬人,还有最不为人所知的:种植真菌。事实上,它们非常擅长耕作,以至于早在人类知道耕作之前,它们就无意中驯化了真菌品种。或者说,早在人类知道农业之前。

对于关注蚂蚁世界的人来说,这其实不是什么新闻。但如果你不了解昆虫学期刊,那就听好了。你知道切叶蚁不吃它们切下来的叶子吗?它们会收获植物材料,让它们的真菌园生长,然后它们就可以吃掉真菌了。这些勤劳的小家伙主要生活在热带森林里,那里的真菌在高温和潮湿的环境中茁壮成长,但那里并不是它们被驯化的地方。这就是新闻。

2016 年 7 月,美国国家自然历史博物馆的昆虫学家 Ted Schultz 与其他蚂蚁学家团队发现,蚂蚁的耕作历史长达 6500 万年。在此过程中的某个时刻,它们所种植的某些类型的真菌开始依赖于蚁群,反之亦然。问题是何时以及如何发生的。在周二发表在《皇家学会学报 B》上的一篇论文中,Schultz 和团队发现了这一点。

昆虫学家泰德·舒尔茨站在蚂蚁旁边,看上去非常开心。詹姆斯·迪洛雷托,史密森尼。

阿丁蚁(这些真菌农夫)的真菌作物对培育它们的蚁群的依赖程度各不相同。一些真菌可以逃回野外并自行生长。这些类型的真菌被称为“低等”真菌,而那些必须在蚁群内生长的真菌品种被称为“高等”真菌。这似乎不公平,也很落后。当然,可以自行生长的真菌是较高级的真菌。从蚂蚁的角度来看,这更有意义。某些类型的阿丁蚁会培育不产生孢子的真菌物种,这意味着它们无法传播自己的种子。切叶蚁用新鲜的叶子喂养真菌,而其他阿丁蚁则使用死亡的生物质,但无论哪种方式,效果都是一样的:在你的蚁群中生长出一个茂盛的花园。

但在热带地区这样潮湿温暖的环境中,真菌很难如此依赖蚂蚁。孢子很容易传播到巢穴外,真菌种群也很容易在蚁群内外杂交。舒尔茨和他的同事通过观察蚂蚁农业及其真菌品种的进化,弄清楚了究竟发生了什么。阿提内蚂蚁最初在雨林中耕种,但驯化发生在沙漠或大草原等较干燥的气候中。

在这些气候条件下,真菌在它们的蚂蚁领主创造的相对潮湿的地下殖民地中生长得最好。随着时间的推移,这变成了无法在巢穴外生长,因为它们在基因上无法做到这一点。同样,蚂蚁失去了制造一种关键氨基酸天冬酰胺的能力,而真菌为它们提供了这种氨基酸。瞧:相互依赖。当这些蚂蚁农夫中的一些人搬回雨林时,他们的共生关系就巩固了。

泰德·舒尔茨 (Ted Schultz) 和团队正在挖掘蚂蚁真菌农场 Cauê Lopes。泰德·舒尔茨,史密森尼。

这一切都发生在大约 3000 万年前,当时正值气候普遍变冷的时期,干燥气候更为常见(大约在蚂蚁开始耕种之后的 3500 万年)。这也是人类弄清楚整个农业问题之前数百万年,尽管公平地说,我们在那时的进化时间线上有点落后。与蚂蚁不同,我们可以理解,随着农作物发生变化,我们实际上可以选择有助于我们种植这种植物的特性。驯化小麦失去了爆裂的种子荚,因此它几乎不可能再自行繁殖,就像蚂蚁的真菌失去了孢子一样。只是蚂蚁无意中造成的。所以再给蚂蚁记上一个教训——如果它们决定起来反抗,我们就完蛋了。

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