消灭恐龙的小行星可能导致了“蚂蚁农业”的发明

恐龙灭绝事件并不全是坏事。大约 6600 万年前流星撞击造成的低光环境有利于以有机物为食的真菌的传播，当时有机物丰富，动植物纷纷死亡。

一项研究表明，这是一群蚂蚁的祖先开始培养这些微生物的绝佳机会发表10 月 3 日在杂志上科学。

“真菌养殖蚂蚁的起源相对较好地了解，但缺乏这些微生物的更精确的时间表。这项工作为这些真菌菌株的出现提供了迄今为止最小的误差范围，此前人们认为这些真菌菌株是最近出现的”，巴西里奥克拉罗圣保罗州立大学 (IB-UNESP) 生物科学研究所教授、该论文的作者之一安德烈·罗德里格斯 (André Rodrigues) 解释道。

第 475 章由蚂蚁培育并从美洲不同地区收集。 UCE是在一个群体的整个进化过程中保留在基因组中的区域，源自其最古老的祖先。

“在这种情况下，我们对靠近这些元素的区域感兴趣。它们显示了物种之间最新的差异，使我们能够追踪相当准确的进化路线，”IB-UNESP 的研究员 Pepijn Wilhelmus Kooij 补充道。

使用这种方法，可以确定来自当今人类同一祖先的两种不同的真菌谱系几乎同时出现。（一个被称为 Attini 的群体）6600 万年前。

专家之间的互利共生蚂蚁长期以来一直认为，这种关系的开始定义了农业的出现，比人类开始驯化植物早了数千万年，也就是 12,000 年前。

该研究还揭示了珊瑚真菌祖先的出现，珊瑚真菌是 2100 万年前开始由蚂蚁培育的第二类群。这种真菌因其形成类似于微型海珊瑚群落的结构而得名。

互利共生

研究结果支持了这样的假设：真菌在被蚂蚁培育之前就已经经历了预适应。作者指出，切叶蚁群的祖先很可能生活在离真菌很近的地方，要么在蚁群内，要么时不时地收集真菌以食用它们或其产品。

“但真菌并不是蚂蚁饮食的重要组成部分。真菌施加的压力可能已将这种关系转变为一种强制性的互利共生，其中这些真菌开始依赖蚂蚁获取食物和繁殖，而与此同时，蚂蚁完全依赖真菌作为，”罗德里格斯说。

如今，四组不同的蚂蚁培育出四种真菌。在某些情况下，昆虫甚至改变栽培产品的生长，使其提供某些营养。

“当我们在实验室中培养它们时，真菌会呈现出预期的菌丝形式。然而，在菌落内部，其中一种菌丝类型会肿胀并形成类似于葡萄串的结构，富含糖分。我们仍然不知道如何做到这一点蚂蚁就是这样做的，”Kooij 说。

对于 IB-UNESP 教授、该论文的合著者 Mauricio Bacci Junior 来说，真菌栽培的起源可能表明蚂蚁当时面临营养短缺而做出的适应。

随着丰富的真菌遍布现在的美洲，以及食物来源的选择越来越少，那些已经与蚂蚁有某种可能关系的真菌在培养后最终被证明更有用。

“为了养活自己，真菌会分解由蚂蚁携带。反过来，蚂蚁会消耗真菌产生的物质，而这些物质是它无法从任何其他来源获得的。就好像真菌是昆虫的外胃一样，”这位研究人员说，他是生物多样性动态和气候变化研究中心（CBioClima）的副主任，该中心是研究、创新和传播中心（RIDC）之一。

在这次创始事件之后，随着 2700 万年前类似塞拉多稀树草原的生物群系的扩张，以前生活在潮湿森林中的真菌养殖蚂蚁经历了第二次选择压力。随着开放和干旱地区的增多，这些农业昆虫出现了多样化，导致今天切叶蚁的起源。

这一事件当然也有利于真菌的多样化，真菌在为蚂蚁生产食物和分解有机物方面变得更加有效。

以至于人们现在正在研究蚂蚁培育的真菌产生的酶的生物技术潜力，不仅可以降解有机物，还可以降解包括塑料在内的其他材料。