Муравьи разводят многочисленные линии грибов для питания. Их совместная эволюция началась 66 миллионов лет назад, на границе мелового и палеогенового периодов, которая связана с падением астероида. Но многие детали неизвестны, в том числе когда произошло одомашнивание грибов. В новой работе учёные проанализировали эволюционные деревья сотен видов грибов и муравьев и уточнили время и место появления высшей агрикультуры.
Люди – не единственные, кто занимается земледелием и фермерством. Миллионы лет назад подобные способы добычи пропитания изобрели насекомые. Среди муравьев агрикультура возникла один раз, дав начало 247 современным видам, которые обитают преимущественно в тропиках Центральной и Южной Америки, на Карибах.
Муравьев по стратегии разведения делят на четыре группы. Самые развитые — листорезы. Живут в больших подземных гнездах, где создают грибные плантации. Матка при основании нового гнезда переносит грибную культуру во рту. Ее выращивают на субстрате измельченных листьев, который пополняют рабочие особи.
Международная группа учёных под руководством Теда Шульца из Смитсоновского национального музея естественной истории изучает этапы взаиморазвития муравьев и грибов. вышла в журнале Science.
За тридцать пять лет, что Шульц исследует эволюционные отношения муравьев и грибов, он осуществил более тридцати экспедиций. Ученый наблюдал колонии в естественной среде и выращивал их в лаборатории. За год он с коллегами собрал тысячи генетических проб в тропиках. Всего отсеквенировали геномы 475 видов грибов-симбионтов (из которых 288 окультурены муравьями) и 276 видов муравьев (из которых 208 занимаются грибоводством), построили и сравнили эволюционные деревья. Это позволило создать временную шкалу совместной эволюции двух групп.
Пути эволюции муравьев и грибов сошлись 66 миллионов лет назад. В это же время Земля столкнулась с большим астероидом, что привело к изменениям климата и массовому вымиранию. Для грибов настало благоприятное время: пытаясь разлагающимися растениями, их популяция стремительно росла. Вблизи муравьев, для которых грибы стали пищей, началась примитивная агрикультура.
Ещё 40 миллионов лет понадобилось муравьям для совершенствования хозяйственных приёмов. Исследование показало, что высокоразвитая сельскохозяйственная система возникла примерно 27 миллионов лет назад. В этот период Земля быстро входила в период похолодания, Южная Америка стала суше — появились залесенные саванны и прерии с пятнами влажных тропических лесов. Муравьи перенесли грибы из влажных лесов в засушливые районы, изолировав их от дикой популяции. В результате появились новые линии грибов, полностью зависящие от своих хозяев и аридного климата.