Probabil ați văzut furnici tăietoare de frunze cărând bucăți de plante, poate într-un documentar despre natură, la un muzeu de știință sau în cântecul „Cercul vieții” de la începutul filmului animat Disney „Regele Leu” din 1994. Aceste furnici nu mănâncă frunzele, ci le aduc înapoi în cuibul lor pentru a hrăni o grădină de ciuperci, care produc hrană pentru furnici, iar cercetătorii au descoperit că fac asta de acum 66 de milioane de ani, când un asteroid a lovit Pământul și a distrus dinozaurii, notează CNN.
Cercetătorii au folosit acum analiza ADN pentru a descoperi de cât timp furnicile cultivă ciuperci, lucru descris acum într-un studiu publicat joi în revista Science. Se pare că aceste insecte au fost unii dintre cei mai mici agricultori din lume timp de 66 de milioane de ani, datorită în mare parte asteroidului care a lovit Pământul și a declanșat un lanț de evenimente care a dus la dispariția dinozaurilor.
Ciupercile sunt un regn de viață mai apropiat de animale decât de plante, iar multe dintre ele consumă materii vegetale în descompunere. Unele ciuperci produc corpurile fructifere pe care le cunoaștem sub numele de ciuperci, ca parte a ciclurilor lor de reproducere, dar ele produc și o rețea ramificată de structuri filiforme numite hime. În urmă cu exact 150 de ani, oamenii de știință au descoperit pentru prima dată că furnicile tăietoare de frunze cultivau grădini de ciuperci în interiorul cuiburilor lor, hrănind ciupercile cu bucăți de frunze și mâncând, la rândul lor, vârfurile pânzelor de ciuperci.
„Furnicile practică agricultura la fel ca oamenii”, a declarat autorul principal al studiului, Dr. Ted R. Schultz, entomolog cercetător și curator de hymenoptera la Muzeul Național Smithsonian de Istorie Naturală din Washington, DC. „Au creiere mici și, cu toate acestea, reușesc să realizeze această suită complicată de comportamente”.
Potrivit lui Schultz, o mai bună înțelegere a practicilor de creștere a furnicilor, de care au beneficiat atât insectele, cât și ciupercile de-a lungul timpului, ar putea ajuta într-o zi și oamenii să dezvolte metode agricole mai eficiente.
Furnicile cultivatoare se ocupă de grădinile de ciuperci
Schultz a studiat furnicile cultivatoare de ciuperci, inclusiv pe cele care taie frunze, timp de peste 35 de ani, pentru a încerca să înțeleagă cum a evoluat acest comportament neobișnuit.
Pentru a urmări evoluția acestei relații dintre furnici și ciuperci, Schultz și colegii săi au construit arbori genealogici complecși. Folosind ADN-ul a 475 de specii de ciuperci, inclusiv 288 de specii cunoscute a fi cultivate de furnici, cercetătorii au reconstituit modul în care toate aceste organisme sunt înrudite. Echipa de studiu a făcut același lucru pentru 276 de specii de furnici, inclusiv 208 specii de cultivatori de ciuperci.
Arborele genealogic se bazează pe cât de similare sau diferite sunt genomurile diferitelor specii, iar lungimea ramurilor arborelui este dictată de gradul de modificare genetică de la o specie la alta. Aceste diferențe genetice sunt adesea legate de timp, o variație mai mare necesitând mai mult timp pentru a evolua. Combinând fiecare arbore genealogic cu fosile rare de ciuperci și, respectiv, furnici, oamenii de știință au reușit să stabilească cu cât timp în urmă furnicile și ciupercile s-au ramificat în familiile și speciile care trăiesc astăzi.
Cercetătorii au descoperit că strămoșii ciupercilor moderne crescute de furnici au început să evolueze în urmă cu 66 de milioane de ani - aceeași perioadă în care un asteroid masiv s-a ciocnit cu ceea ce este acum Peninsula Yucatán din Chicxulub, Mexic. Norul de praf rezultat în urma impactului a blocat lumina soarelui, provocând o dispariție dramatică a plantelor și animalelor, inclusiv a dinozaurilor (cu excepția păsărilor). Dar această distrugere și descompunere pare să fi fost o oportunitate de aur pentru ciupercile care au descompus plantele moarte.
„Există de fapt dovezi că ciupercile au proliferat pentru scurt timp imediat după sfârșitul evenimentului Cretacic-Paleogen”, a declarat Schultz.
Strămoșii furnicilor moderne care taie frunze și ai altor furnici cultivatoare de ciuperci s-au diversificat, de asemenea, în această perioadă și au părut să evolueze în tandem cu ciupercile de-a lungul anilor, până la punctul în care unele furnici au „domesticit” specii de ciuperci care astăzi se găsesc doar în cuiburile lor.
Dr. Corrie Moreau, profesor de entomologie și biologie evolutivă la Universitatea Cornell din nordul statului New York, a fost de acord cu ipoteza lui Schultz conform căreia impactul cu asteroidul a dus la evoluția cultivării ciupercilor la furnici.
„Este unul dintre acele lucruri pe care nu le vor putea dovedi niciodată, dacă nu vom avea o mașină a timpului, dar ele aliniază ceea ce se întâmplă cu ciupercile și furnicile cu ceea ce se întâmpla la nivel global”, a declarat Moreau, care nu a fost implicat în studiu. „Puteți vedea această relație aproape unu la unu”.
Legături avantajoase
Această istorie evolutivă comună pare să fi fost benefică atât furnicilor, cât și ciupercilor, în ceea ce se numește reciprocitate. Furnicile primesc hrană, iar ciupercile primesc cazare și masă, plus îngrijire atentă din partea furnicilor și șansa de a se răspândi pe măsură ce insectele își stabilesc noi teritorii.
„Când o regină fiică este pregătită să părăsească cuibul mamei sale și să își înceapă propriul cuib, ea ia în gură un pic din ciuperca mamei sale”, a spus Schultz.
Furnicile și ciupercile se ajută reciproc, dar ar putea fi în măsură să ajute și fermierii umani.
„Oamenii practică agricultura de 12.000 de ani”, a spus Schultz. „Furnicile, de 66 de milioane de ani”.
Furnicile folosesc bacterii utile pentru a-și proteja culturile de ciuperci de boli și par să aibă mai mult succes decât au adesea fermierii umani cu culturile lor.
„Ne confruntăm în mod constant cu rezistența la antibiotice și încercăm să găsim noi antibiotice pentru a depăși această problemă”, a spus Schultz. „Dacă am putea să ne dăm seama cum au reușit să facă acest lucru, nu văd cum acest lucru nu ar putea informa practica agriculturii umane și să o îmbunătățească.”