自恐龙灭绝以来,蚂蚁一直在培育真菌

自恐龙灭绝以来,蚂蚁一直在培育真菌

南美洲的蚂蚁依靠真菌养殖来养活它们小小的群落。它们可能永远无法与人类种植的令人眼花缭乱的农作物相媲美,但它们磨练技艺的时间比我们长得多。事实上,科学家在 7 月 20 日的《自然通讯》杂志上报道,蚂蚁在恐龙灭绝后的几百万年里就开始种植真菌了。他们的基因分析探索了蚂蚁农民和它们的真菌如何在数千年的时间里适应并变得越来越相互依赖,并表明它们旅程中的里程碑比之前认为的更古老。

人类种植和驯化农作物已有大约 10,000 年的历史。在动物中,只有种植真菌的蚂蚁和白蚁实现了与我们相媲美的工业化规模农业。与人类一样,早期的蚂蚁农民从狩猎采集者的生活方式转变而来。但昆虫农民在地下花园中种植真菌;他们的农业是由分解而不是光合作用驱动的。

科学家们希望研究蚂蚁和真菌在历史上如何以及何时适应大规模农业。在这项新研究中,来自丹麦、中国、巴拿马和美国的团队分析并比较了七种蚂蚁及其相应真菌的基因组。

他们的分析表明,蚂蚁开始从事农耕的时间比科学家们之前认为的要早,大约在 5500 万到 6000 万年前(或者说,在恐龙灭绝后的 500 万到 1000 万年)。几千年过去了,蚂蚁和真菌不可逆转地相互依存。新研究表明,蚂蚁很早就失去了自己生产氨基酸精氨酸的能力。

在人类的农业生产中,人们普遍认为,过度依赖单一品种是个坏主意。但对蚂蚁来说,越来越依赖单一真菌菌株似乎实际上是迈向大规模农业的必要步骤。

大约 3000 万年后(同样比科学家们认为的要早),一种真菌被驯化,无法与野生近亲交配,并长出专门的器官来喂养蚂蚁。这使得蚁群能够培育更大、更好的后代真菌园。反过来,蚁群规模扩大,并进化出更多的工蚁种群。蚂蚁和真菌共同构成了生态系统中占主导地位的食草动物,这意味着如果没有这种伙伴关系,地球上的大部分地区可能会看起来截然不同。

切叶蚁在大规模农业中尤其成功,它们使用的真菌菌株也失去了消化木材或树皮的能力。它们必须依靠蚂蚁给它们提供的多叶植物物质。科学家认为,蚂蚁的切叶才能大约在 1500 万年前就出现了。

探究蚂蚁和它们的真菌作物如何交织在一起,揭示了一段令人惊讶的漫长而令人印象深刻的历史。“它导致了一系列进化变化,这是迄今为止研究过的任何其他动物谱系都无法比拟的,”史密森尼热带研究所和哥本哈根大学的合著者雅各布斯·布姆斯玛在一份声明中说。

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