蚂蚁擅长很多事情。搬运食物、割叶子、咬人,可能还有一项不太为人所知的技能:种植真菌。它们种植真菌的能力如此之强,以至于在人类意识到耕种之前很久,它们就已经无意中驯化了自己的真菌变种。甚至在人类出现之前就已经如此了。
对于关注蚂蚁世界的人来说,这并不是什么新鲜事。但如果你不熟悉昆虫学期刊,那可要听好了。你知道切叶蚁 不吃 它们割下来的叶子吗?它们采集植物是为了给真菌花园提供养分,这样它们就可以吃真菌了。这些勤劳的小家伙大多生活在热带雨林中,那里湿热的环境有利于真菌生长,但驯化并不是在那里发生的。而这才是新闻。
2016年7月,美国国家自然历史博物馆的昆虫学家 Ted Schultz 与一群蚂蚁专家一起,发现 蚂蚁 已经 耕种 了长达6500万年。在这个过程中,它们种植的某些真菌开始依赖蚂蚁群落,反之亦然。问题是何时以及如何发生的。在周二于《皇家学会 B 报告》期刊上发表的一篇 论文 中,Schultz 和他的团队找到了答案。
切叶蚁——也就是那些种植真菌的蚂蚁——它们的真菌作物对培养它们的群落的依赖程度不同。有些 真菌 可以逃回野外自行生长。这些被称为“低等”真菌,而那些必须在蚂蚁群落内部生长的变种则被称为“高等”真菌。这似乎不公平且本末倒置。当然,能够独立外出的真菌才是更高级的真菌。从蚂蚁的角度来看,这更有道理。有些切叶蚁会培养一些不产生孢子的真菌,这意味着它们无法自行传播种子。切叶蚁用新鲜的叶子喂养它们的真菌,而其他切叶蚁则使用死亡的有机物,但无论哪种方式,效果都是一样的:在它们的群落里长出一个肥沃的花园。
但在热带这样湿热的环境中,真菌很难如此依赖蚂蚁。孢子很容易传播到巢穴外,真菌种群也会在蚂蚁巢穴内外进行杂交。Schultz 和他的团队通过研究蚂蚁农业及其真菌作物的进化,找到了实际发生的情况。切叶蚁在雨林中开始耕种,但驯化发生在沙漠或草原等更干燥的气候中。
在这些地区,真菌在蚂蚁统治者创造的相对湿润的地下巢穴中生长得最好。随着时间的推移,这导致它们无法在巢穴外生长,因为它们在基因上就无法做到。同样,蚂蚁也失去了制造一种关键氨基酸——天冬酰胺——的能力,而这种氨基酸是由真菌提供的。于是,一种互惠依赖关系就形成了。当其中一些切叶蚁回到雨林时,它们共生关系已经巩固。
这一切发生在约3000万年前,当时气候普遍变冷,干旱气候更为普遍(而且是在蚂蚁开始耕种的3500万年后)。这也要比人类弄明白农业早数百万年,尽管说实话,那时我们在进化时间线上稍微落后了一点。与蚂蚁不同,我们能够理解,随着作物发生变化,我们可以选择那些有助于我们种植该植物的性状。驯化的麦子失去了其爆裂的种子荚,以至于几乎无法自行繁殖,这与蚂蚁的真菌失去孢子的方式非常相似。只是蚂蚁是无意中做到这一点的。所以,又给蚂蚁记一功——如果它们哪天决定起义反抗,我们就完蛋了。