Ludzie uprawiają rolnictwo od około 10 000 lat. Ale mrówki attykańskie Ameryki Południowej (w tym znani wycinarki liści) pokonały nas daleko.
powiązana zawartość
- Jak mrówki stały się najlepszymi hodowcami grzybów na świecie
Według nowego artykułu współautora entomologa Teda Schultza, kuratora mrówek w Narodowym Muzeum Historii Naturalnej Smithsoniana, mrówki ateńskie, które hodują na skalę przemysłową podobną do ludzi, ostrożnie uprawiają ogrody o złożonym podziale pracy, aby rosnąć jadalny grzyb. Zespół Schultza odkrył, że mrówki robią to znacznie dłużej, niż wcześniej sądzono - do 65 milionów lat - i że musimy się od nich wiele nauczyć.
Schultz i jego współautorzy pod przewodnictwem Sanne Nygaarda, Guojie Zhanga i Jacobusa Boomsmy z Uniwersytetu w Kopenhadze przeprowadzili analizę genomów różnych gatunków mrówek atlantyckich, a także grzybów, które hodują. Ich wyniki odpowiadają na dawno zadane pytania ewolucyjne.
210 gatunków mrówek ateńskich, w tym 47 gatunków obcinaczy liści, żerują w lasach Ameryki Środkowej i Południowej w poszukiwaniu liści i innej roślinności, które rzeźbią na kawałki za pomocą potężnych szczęk i przenoszą z powrotem do gniazd. Ale nigdy nie jedzą liści bezpośrednio. Materia roślinna jest wykorzystywana jako pożywka dla niektórych odmian grzybów jadalnych, które według zespołu Schultza były uprawiane i przekazywane przez pokolenia mrówek sprzed dziesiątek milionów lat.
Kiedy grupa mrówek zbierających łowcy w Ameryce Południowej przed eonami przeszła na grzyby, hodowla mrówek zaczęła ewoluować.
Schultz mówi, że przejście od stylu życia łowców-zbieraczy do rolnictwa było prawdopodobnie nieodwracalne. Wiele genów zniknęło z mrówek podczas przejścia.
„Wygląda na to, że wkrótce po tym, jak przodek tych mrówek zaczął hodować grzyby, mrówka straciła zdolność do wytwarzania jednego z aminokwasów, argininy. Chodzi o to, że zależy od grzyba dla tego aminokwasu. . . . Prawdopodobnie nie mogą wrócić.
Podczas gdy arginina znajduje się w mięsie i wielu roślinach, potrzeba znalezienia wystarczającej ilości dzikich źródeł aminokwasu może utrudnić mrówkom rezygnację z uzależnienia od grzybów, które używają mrówek tak samo, jak mrówki używają grzybów .
„Kiedy zaczynałem to robić, myśleliśmy, że rolnicy mrówek są jak mali ludzie”, mówi Schultz. „I jesteśmy prawie pewni, że zajmujemy się naszymi uprawami. Kiedy zacząłem współpracować z mikologami, mieli odmienne zdanie. Kolonia grzybów wysyła mrówki, by przyniosły jedzenie. Myślę o tym, że nikt nie ma kontroli. To symbioza, a wybór działa na kombinację. ”
Mrówki Attine rozpoczęły swój symbiotyczny związek ze swoimi grzybami, zaczynając od 45 milionów lat temu i 66 milionów lat temu. Zerowanie się bliżej z czasem może wiele nauczyć nas, dlaczego zmienili sposób życia. 66 milionów lat temu początek hodowli grzybów zbiegł się z okresem tuż wokół zderzenia z asteroidą, które według większości naukowców zniszczyło większość dinozaurów i resztę życia na Ziemi.
„To byłby czas, w którym wiele rzeczy, na których można polegać w świecie roślin, rozbiło się” - mówi Schultz. „Prawdopodobnie byłby to wielki boom dla takich rzeczy jak grzyby i rzeczy, które żywiły się rozkładającym się materiałem. Wtedy może istnieć boom na rzeczy, które żywią się tymi organizmami. ”Wiele roślin wytwarza obronę chemiczną, która uniemożliwia owadom ich zjedzenie. Ale wycinaczom liści i innym zwierzętom udało się uniknąć tego problemu, karmiąc jadalne grzyby jadalnymi liśćmi. W świecie po zderzeniu, który prawdopodobnie przypominał naszą koncepcję nuklearnej zimy, prawdopodobnie warto nie być wybrednym na temat zbieranych roślin.
Ale dlaczego te mrówki kwitły, urozmaicały i nadal rosły grzyby przez dziesiątki milionów lat, które nie są postapokaliptycznym koszmarem? Na pozór wydają się mieć ryzykowną, nadmiernie wyspecjalizowaną strategię przetrwania. Całkowicie zależne od jednego źródła żywności, które podlega chorobom i zmianom klimatu.
„Wygląda na to, że mrówki zużywają tyle samo energii jako rolnicy, co łowcy-zbieracze”, mówi Schultz. „Przeprowadzono badania wskazujące, że prymitywni ludzie z rolnictwa byli mniej odżywiani niż zbieracze łowców. Jaka byłaby korzyść u ludzi lub u mrówek? Stabilność? Wiele bycia mrówkami polega na buforowaniu się przed środowiskiem. … Jeśli karmisz swoje młode na podstawie tego, co przynoszą padlinożercy, a podaż zdobyczy zmienia się, może to być złe. Dzięki [wycinaczom liści] w danym momencie kolonia ma zwykle więcej jedzenia niż kolonia może zjeść. Przynajmniej kilka tygodni zapasów. ”
Atty mrówki umrą z głodu, jeśli ich grzyb umrze i nie będą w stanie znaleźć próbki podobnego szczepu do uprawy. Niektóre szczepy grzybów stosowane przez niektóre gatunki mrówek nie występują już nigdzie na wolności (wszystkie grzyby hodowane przez mrówki pochodzą od jednego przodka). Czasami mogą produkować grzyby, ale zarodniki nie wydają się skuteczne. Zarówno grzyb, jak i mrówka są całkowicie zależne od siebie, aby przeżyć.
Ludzie mogą mieć ważne lekcje, aby uczyć się od mrówek z attyki. Walczymy o przetrwanie naszych upraw od około 10 000 lat. „Ciągle opracowujemy herbicydy lub antybiotyki w celu zwalczania szkodników. A szkodniki nieustannie ewoluują środki zaradcze przeciwko tym rzeczom - mówi Schultz.
Najważniejsza ekonomicznie odmiana banana wyginęła funkcjonalnie w latach 60. XX wieku, a inna odmiana zmierza w tym samym kierunku. „Jakoś ten system z mrówkami znajdował się w równowadze od milionów lat”, dodaje.
Shultz zwraca uwagę na jedną istotną różnicę między ewolucją rolnictwa człowieka a attyny.
„Przynajmniej z technicznego punktu widzenia ludzie nie są biologicznie zależni od żadnej uprawy. Gdybyśmy chcieli znów zostać biologami-zbieraczami myśliwych, moglibyśmy. ”
