Люди занимались сельским хозяйством около 10000 лет. Но муравьиные южноамериканские муравьиники (в том числе и знаменитые лесорубы) заставили нас пройти долгий путь.
Связанный контент
- Как муравьи стали лучшими грибниками в мире
Согласно новой статье, в соавторстве с энтомологом Тедом Шульцем, куратором муравьев в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института, муравьи-муравьи, которые занимаются фермерством в промышленных масштабах, похожих на людей, тщательно выращивают сады со сложным разделением труда, чтобы расти съедобный гриб. Команда Шульца обнаружила, что муравьи делают это намного дольше, чем считалось ранее - до 65 миллионов лет - и что нам есть чему поучиться у них.
Шульц и его соавторы во главе с Санне Найгаардом, Годжи Чжаном и Якобусом Боомсмой из Университета Копенгагена провели анализ геномов различных видов муравьиных животных, а также грибов, которые они выращивают. Их результаты отвечают на некоторые давние эволюционные вопросы.
210 видов муравьин, включая 47 видов лесорубов, добывают пищу в лесах Центральной и Южной Америки в поисках листьев и другой растительности, которые они с помощью мощных челюстей рассекают на куски и возвращают в свои гнезда. Но они никогда не едят листья напрямую. Растительное вещество используется в качестве питательной среды для определенных разновидностей съедобных грибов, которые, по словам команды Шульца, выращивались и передавались поколениями муравьев, насчитывающими десятки миллионов лет.
Когда группа охотников-собирателей муравьев в Южной Америке несколько лет назад перешла на употребление грибов, муравьиное земледелие начало развиваться.
Шульц говорит, что наследственный переход от образа жизни охотника-собирателя к сельскому хозяйству был, вероятно, необратимым. Многие гены исчезли из муравьев, когда они сделали переход.
«Похоже, что вскоре после того, как предок этих муравьев начал выращивать грибы, муравей утратил способность вырабатывать одну из аминокислот, аргинин. Таким образом, идея заключается в том, что это зависит от грибка для этой аминокислоты., , Возможно, они не смогут вернуться.
Хотя аргинин содержится в мясе и во многих растениях, необходимость найти достаточное количество диких источников аминокислоты может затруднить муравьям отказ от своей зависимости от грибов, которые используют муравьев так же, как муравьи используют грибки.,
«Когда я впервые начал это делать, мы думали об этом, что муравьи-фермеры похожи на маленьких людей», - говорит Шульц. «И мы уверены, что отвечаем за урожай. Когда я начал работать с микологами, у них было другое мнение. Грибковая колония посылает муравьев, чтобы принести еду. Я склонен думать об этом, как никто не контролирует. Это симбиоз, и выбор действует на комбинацию ».
Муравьи-аттины начали свои симбиотические отношения со своими грибами, начиная где-то между 45 миллионами лет назад и 66 миллионами лет назад. Более пристальное внимание к срокам может многому научить нас, почему они изменили свой образ жизни. 66 миллионов лет назад рассвет грибоводства совпал с периодом воздействия астероидов, который, по мнению большинства ученых, уничтожил большую часть динозавров и большую часть другой жизни на Земле.
«Это было бы временем, когда многие вещи, на которые вы бы положились в мире растений, потерпели бы крах», - говорит Шульц. «Вероятно, это будет большой бум для таких вещей, как грибы и вещи, которые питаются разлагающимся материалом. Тогда это могло бы стать временем бума вещей, питающихся этими организмами ». Многие растения обеспечивают химическую защиту, которая мешает их съесть насекомым. Но листорезам и другим животным удалось обойти эту проблему, подкармливая ядовитые листья съедобным грибам. В мире после удара, который, вероятно, напоминал нашу концепцию ядерной зимы, было бы полезно не разборчиво относиться к тому, какие растения вы собираете.
Но почему эти муравьи процветали, диверсифицировались и продолжали расти гриб в течение десятков миллионов лет, которые не являются постапокалиптическим кошмаром? На первый взгляд, у них, похоже, есть рискованная, чрезмерно специализированная стратегия выживания. Полностью зависит от одного источника пищи, который подвержен болезням и изменению климата.
«Похоже, что муравьи тратят столько же энергии, будучи агрономами, сколько охотниками-собирателями», - говорит Шульц. «Были исследования, показывающие, что примитивные сельскохозяйственные люди были менее питательны, чем охотники-собиратели. В чем же преимущество: у людей или у муравьев? Стабильность? Быть муравьем - это значит защитить себя от окружающей среды. ... если вы кормите своих детенышей, основываясь на том, что приносят падальщики и количество жертв колеблется, это может быть плохо. С помощью [листорезок] в любой момент времени колония, как правило, получает больше пищи, чем может съесть колония. Поставка на несколько недель, по крайней мере. »
Муравьи-аттины будут голодать до смерти, если их грибок вымирает, и они не могут найти образец аналогичного штамма для выращивания. Некоторые штаммы грибов, используемых некоторыми видами муравьев, больше нигде не встречаются в дикой природе (все грибы, выращиваемые муравьями, произошли от одного предка). Иногда они могут производить грибы, но споры, похоже, не являются успешными. И гриб, и муравей полностью зависят друг от друга для выживания.
У людей могут быть важные уроки, которые можно извлечь из муравьев. Мы изо всех сил пытались защитить выживание наших культур всего лишь около 10 000 лет. «Мы постоянно разрабатываем гербициды или антибиотики для борьбы с вредителями. И вредители постоянно развивают контрмеры против этих вещей », - говорит Шульц.
Наиболее экономически важный сорт банана стал функционально вымершим в 1960-х годах, и другой сорт движется в том же направлении. «Каким-то образом эта система с муравьями находилась в равновесии в течение миллионов лет», - добавляет он.
Шульц отмечает одно важное различие между эволюцией человека и сельского хозяйства.
«По крайней мере, технически люди биологически не зависят от какой-либо данной культуры. Если бы мы захотели снова стать охотниками, биологически, мы могли бы ».
