消滅恐龍的小行星可能導致了「螞蟻農業」的發明

恐龍滅絕事件並非全是壞事。大約 6,600 萬年前流星撞擊造成的低光環境有利於以有機物為食的真菌的傳播，當時有機物豐富，動植物紛紛死亡。

一項研究表明，這是一群螞蟻的祖先開始培養這些微生物的絕佳機會發表10 月 3 日在雜誌上科學。

「真菌養殖螞蟻的起源相對較好地了解，但缺乏這些微生物的更精確的時間表。這項工作為這些真菌菌株的出現提供了迄今為止最小的誤差範圍，此前人們認為這些真菌菌株是最近出現的”，巴西里奧克拉羅聖保羅州立大學 (IB-UNESP) 生物科學研究所教授、該論文的作者之一安德烈·羅德里格斯 (André Rodrigues) 解釋道。

第 475 章由螞蟻培育並從美洲不同地區收集。 UCE是在一個群體的整個演化過程中保留在基因組中的區域，源自於其最古老的祖先。

「在這種情況下，我們對靠近這些元素的區域感興趣。它們顯示了物種之間最新的差異，使我們能夠追蹤相當準確的進化路線，」IB-UNESP 的研究員 Pepijn Wilhelmus Kooij 補充道。

使用這種方法，可以確定來自當今人類同一祖先的兩種不同的真菌譜系幾乎同時出現。（一個被稱為 Attini 的群體）6600 萬年前。

專家之間的互利共生螞蟻長期以來一直認為，這種關係的開始定義了農業的出現，比人類開始馴化植物早了數千萬年，也就是 12,000 年前。

該研究還揭示了珊瑚真菌祖先的出現，珊瑚真菌是 2,100 萬年前開始由螞蟻培育的第二類群。這種真菌因其形成類似於微型海珊瑚群落的結構而得名。

互利共生

研究結果支持了這樣的假設：真菌在被螞蟻培育之前就已經經歷了預適應。作者指出，切葉蟻群的祖先很可能生活在離真菌很近的地方，要么在蟻群內，要么不時收集真菌以食用它們或其產品。

「但真菌並不是螞蟻飲食的重要組成部分。真菌施加的壓力可能已將這種關係​​轉變為一種強制性的互利共生，其中這些真菌開始依賴螞蟻獲取食物和繁殖，而與此同時，螞蟻完全依賴真菌作為，”羅德里格斯說。

如今，四組不同的螞蟻培育出四種真菌。在某些情況下，昆蟲甚至會改變栽培產品的生長，使其提供某些營養。

「當我們在實驗室中培養牠們時，真菌會呈現出預期的菌絲形式。然而，在菌落內部，其中一種菌絲類型會腫脹並形成類似於葡萄串的結構，富含糖分。我們仍然不知道如何做到這一點螞蟻就是這樣做的，」Kooij 說。

對於 IB-UNESP 教授、論文的合著者 Mauricio Bacci Junior 來說，真菌栽培的起源可能表明螞蟻當時面臨營養短缺而做出的適應。

隨著豐富的真菌遍布現在的美洲，以及食物來源的選擇越來越少，那些已經與螞蟻有某種可能關係的真菌在培養後最終被證明更有用。

「為了養活自己，真菌會分解由螞蟻攜帶。反過來，螞蟻會消耗真菌產生的物質，而這些物質是它無法從任何其他來源獲得的。就好像真菌是昆蟲的外胃一樣，」這位研究人員說，他是生物多樣性動態和氣候變遷研究中心（CBioClima）的副主任，該中心是研究、創新和傳播中心（RIDC）之一。

在這次創始事件之後，隨著 2700 萬年前類似塞拉多稀樹草原的生物群系的擴張，以前生活在潮濕森林中的真菌養殖螞蟻經歷了第二次選擇壓力。隨著開放和乾旱地區的增多，這些農業昆蟲出現了多樣化，導致今天切葉蟻的起源。

這事件當然也有利於真菌的多樣化，真菌在為螞蟻生產食物和分解有機物方面變得更加有效。

以至於人們現在正在研究螞蟻培育的真菌產生的酵素的生物技術潛力，不僅可以降解有機物，還可以降解包括塑膠在內的其他材料。