Rolnictwo istniało na Ziemi już miliony lat temu. Nie zajmowali się nim ludzie

Spis treści:

1. Człowiek jeszcze nie istniał. Rola kwitła
2. Genetyka i setki godzin analiz rzucają światło na rolnictwo mrówek
3. „Katastrofalny” związek mrówek i grzybów
4. Mrówki uzależniły od siebie grzyby. Tak jak ludzie zboża

Gdy myślimy o pierwszych rolnikach, stają nam przed oczami społeczności żyjące około 12 tysięcy lat temu w południowo-zachodniej Azji. Wraz z końcem epoki lodowcowej zmienił się klimat i ludzie zaczęli stopniowo udamawiać rośliny. Okazuje się, że jednak nasz gatunek nie był pierwszy, jeśli chodzi o tę innowację.

Człowiek jeszcze nie istniał. Rola kwitła

W najnowszym wydaniu prestiżowego czasopisma naukowego „Science” naukowcy z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej (Smithsonian) w Waszyngtonie w USA przekonują, że to wcale nie człowiek był pierwszym rolnikiem. Według nowego badania to kolonie mrówek już dawno temu zaczęły uprawiać grzyby. Stało się to, gdy planetoida uderzyła w Ziemię 66 milionów lat temu. Impakt ten spowodował globalne masowe wymieranie, ale także stworzył idealne warunki dla rozwoju grzybów.

Innowacyjne mrówki zaczęły uprawiać grzyby, tworząc coś, co badacze określają jako „ewolucyjne partnerstwo”. – Mrówki uprawiają rolnictwo i hodowlę grzybów znacznie dłużej, niż istnieją ludzie. Prawdopodobnie moglibyśmy się czegoś nauczyć z rolniczego sukcesu tych mrówek w ciągu ostatnich 66 milionów lat – uważa entomolog Ted Schultz, kurator w Smithsonian i główny autor nowego artykułu.

Genetyka i setki godzin analiz rzucają światło na rolnictwo mrówek

Rolnictwo mrówek jest powszechne. Prawie 250 różnych gatunków mrówek w obu Amerykach i na Karaibach uprawia grzyby. Różne mrówki mają różne sposoby upraw. Na przykład te liściożerne należą do tych, które praktykują najbardziej zaawansowaną strategię, znaną jako rolnictwo wyższe. Mrówki te zbierają kawałki świeżej roślinności, aby zapewnić pożywienie swoim grzybom. Te z kolei hodują żywność dla mrówek, zwaną gongylidiami. Są to strzępki na końcach grzybów, które mrówki zrywają i zjadają lub karmią nimi larwy, robotnice czy królową.

Schultz spędził 35 lat badając ewolucyjny związek między mrówkami i grzybami. Przeprowadził ponad 30 ekspedycji do Ameryki Południowej i Środkowej, aby obserwować tę interakcję na wolności. Ale wyhodował również kolonie mrówek liściożernych i innych mrówek hodujących grzyby w swoim laboratorium w waszyngtońskim muzeum. Przez lata Schultz i jego koledzy zebrali tysiące próbek genetycznych mrówek i grzybów z tropików. Te działania miały kluczowe znaczenie dla najnowszych badań.

Naukowcy przeanalizowali dane genetyczne setek gatunków grzybów i mrówek, aby stworzyć szczegółowe drzewa ewolucyjne. Ich porównanie pozwoliło stworzyć ewolucyjną oś czasu rolnictwa mrówek i wskazać, kiedy mrówki po raz pierwszy zaczęły uprawiać grzyby.

„Katastrofalny” związek mrówek i grzybów

Zespół naukowców wykorzystał próbki do sekwencjonowania danych genetycznych dla 475 różnych gatunków grzybów (z których 288 jest uprawianych przez mrówki) i 276 różnych gatunków mrówek (z których 208 uprawia grzyby). Był to największy zbiór danych genetycznych mrówek uprawiających grzyby, jaki kiedykolwiek zebrano. Porównanie dzikich gatunków grzybów z ich uprawianymi krewnymi pomogło naukowcom określić, kiedy mrówki zaczęły wykorzystywać określone grzyby.

Dane ujawniły, że mrówki i grzyby są ze sobą powiązane od 66 milionów lat. Jest to mniej więcej czas, w którym asteroida uderzyła w Ziemię pod koniec okresu kredy. Ta katastrofalna kolizja wypełniła atmosferę pyłem i gruzem, który zablokował słońce i uniemożliwił fotosyntezę przez wiele lat. Wynikające z tego masowe wymieranie zniszczyło około połowy wszystkich gatunków na Ziemi, w tym dinozaury.

To, co okazało się zagładą dla jednych, dla drugich było zbawieniem. Grzyby rozmnażały się. Konsumowały martwy materiał roślinny, który zaśmiecał glob. – Wydarzenia związane z wymieraniem mogą być ogromnymi katastrofami dla większości organizmów, ale w rzeczywistości mogą być pozytywne dla innych. Pod koniec kredy dinozaury nie radziły sobie zbyt dobrze, ale grzyby przeżywały rozkwit – zauważa Schultz.

Wiele grzybów, które rozmnożyły się w tym okresie, prawdopodobnie żerowało na rozkładającej się ściółce liściowej, co doprowadziło je do bliskiego kontaktu z mrówkami. Owady te wykorzystywały obfitość grzybów jako pożywienie i nadal polegały na odpornych grzybach, gdy życie odradzało się po wyginięciu.

Mrówki uzależniły od siebie grzyby. Tak jak ludzie zboża

Z nowych analiz wynika również, że mrówki potrzebowały prawie 40 milionów lat, aby rozwinąć wyższe rolnictwo. Naukowcy byli w stanie prześledzić pochodzenie tej zaawansowanej praktyki około 27 milionów lat temu. Mrówki przeniosły grzyby z wilgotnych lasów na bardziej suche obszary. Następnie odizolowały je od ich dzikich populacji przodków. W ten sposób odizolowane grzyby stały się całkowicie zależne od mrówek. Aby przetrwać w suchych warunkach, musiały korzystać w pomocy mrówek.

W ten sposób powstało wyższe rolnictwo praktykowane obecnie przez mrówki liściożerne. – Mrówki udomowiły te grzyby w taki sam sposób, w jaki ludzie udomowili zboża – zauważa Schultz. I nadal nie dowierza, że udało się ustalić moment, w którym do tego doszło po raz pierwszy.

Źródło: Science.

Nasz autor

Szymon Zdziebłowski

Dziennikarz naukowy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie.