https://frosthead.com

Var myrer verdens første landmænd?

Mennesker har praktiseret landbrug i ca. 10.000 år. Men Sydamerikas høyremyrer (som inkluderer de velkendte bladskærer) har slået os langt.

Relateret indhold

  • Hvordan myrer blev verdens bedste svampeopdrættere

Ifølge et nyt papir medforfatter af entomologen Ted Schultz, murcurator ved Smithsonians National Museum of Natural History, har fortæringsmyrer, der går i en industriel skala svarende til mennesker, dyrket omhyggeligt haver med en kompleks arbejdsdeling for at vokse en spiselig svamp. Schultzs hold fandt ud af, at myrerne har gjort dette langt længere end tidligere antaget - op til 65 millioner år - og at vi har meget at lære af dem.

Schultz og hans medforfattere, ledet af Sanne Nygaard, Guojie Zhang og Jacobus Boomsma fra Københavns Universitet, foretog en analyse af genomerne af de forskellige arter af attinmyrer samt svampen, de dyrker. Deres resultater besvarer nogle langvarige evolutionære spørgsmål.

De 210 arter af attinmyrer, herunder de 47 arter af bladskærer, foder gennem skovene i Mellem- og Sydamerika på jagt efter blade og anden vegetation, som de skærer i stykker ved hjælp af deres kraftige kæber og bærer tilbage til deres reden. Men de spiser aldrig bladene direkte. Plantestoffet bruges som et vækstmedium for visse sorter af spiselige svampe, som Schultzs team siger, er blevet dyrket og videregivet af generationer af myrer, der går ti millioner af år tilbage.

Da en gruppe jagter-samlede myrer i Sydamerika for et år siden skiftede til at spise svampe, begyndte myreavl at udvikle sig.

Schultz siger, at forfædres skift fra en jagter-samler-livsstil til landbrug sandsynligvis var irreversibel. Mange gener forsvandt fra myrer, da de gjorde overgangen.

”Det ser ud til, muligvis kort efter, at forfader til disse myrer begyndte at dyrke svampe, myren mistede evnen til at fremstille en af ​​aminosyrerne, arginin. Så ideen er, at det afhænger af svampen for den aminosyre. . . .De kan sandsynligvis ikke vende tilbage. ”

Mens arginin findes i kød og i mange planter, kan behovet for at finde tilstrækkelige vilde kilder til aminosyren gøre det svært for myrerne at opgive deres afhængighed af svampe, der bruger myrerne lige så meget som myrerne bruger svampen .

”Da jeg først begyndte at gøre dette, er den måde, vi tænkte på, at det var myrebønder, som små mennesker, ” siger Schultz. ”Og vi er temmelig sikre på, at vi er ansvarlige for vores afgrøder. Da jeg begyndte at arbejde med mykologer, havde de en anden opgave. Svampekolonien sender myrer ud for at bringe mad tilbage. Jeg har tendens til at tænke på det, som ingen har kontrol. Det er en symbiose, og markering fungerer på kombinationen. ”

Attinmyrer indledte deres symbiotiske forhold til deres svampe, der startede et sted mellem 45 millioner år siden og 66 millioner år siden. Nulstilling nærmere på timingen lærer os måske meget om, hvorfor de ændrede deres livsstil. For 66 millioner år siden ville gryningen af ​​svampeopdræt falde sammen med perioden lige omkring den asteroide påvirkning, som de fleste forskere mener, udslettet de fleste af dinosaurerne og en stor del af det andet liv på Jorden.

”Det ville være en tid, hvor en masse ting, du ville have været afhængig af i planteverdenen, ville være styrtet, ” siger Schultz. ”Det ville sandsynligvis være en stor boom for ting som svampe og ting, der fodres med råtnende materiale. Så kunne det have været en boomtid for ting, der fodres med disse organismer. ”Mange planter producerer kemiske forsvar, der forhindrer insekter i at spise dem. Men bladskærerne og andre attiner formåede at undvige sig omkring dette problem ved at fodre giftige blade til spiselige svampe. I en verden efter påvirkning, der sandsynligvis lignede vores koncept om kernevinter, var det sandsynligvis nyttigt at ikke være kræsen med hvilke planter du høster.

Men hvorfor har disse myrer trives, diversificeret og fortsat med at dyrke svamp i løbet af titusenvis af år, der ikke er et post-apokalyptisk mareridt? På overfladen ser de ud til at have en risikabel, over-specialiseret overlevelsesstrategi. Helt afhængig af en enkelt fødekilde, der er udsat for sygdom og klimaændringer.

”Det ser ud til, at myrer bruger lige så meget energi på at være agricuturalists som at være jæger-samlere, ” siger Schultz. ”Der har været undersøgelser, der viser, at primitive landbrugsmennesker var mindre nærede end jægerindsamlere. Så hvad ville fordelen være hos mennesker eller myrer? Stabilitet? Meget at være en myrer handler om at buffe dig selv fra miljøet. ... hvis du fodrer dine unge baseret på, hvad skurvægterne bringer ind og byttedyret svinger, kan det være dårligt. Med [bladskærerne] har kolonien til enhver tid en tendens til at have mere mad end kolonien kan spise. Et par ugers levering mindst. ”

Attine myrer sulter ihjel, hvis deres svamp dør ud, og de ikke er i stand til at finde en prøve af en lignende stamme at dyrke. Nogle af de svampestammer, der bruges af visse myrearter, findes ikke længere nogen steder i naturen (alle svampe, der dyrkes af myrer, stammer fra en enkelt stamfader). De producerer muligvis svampe lejlighedsvis, men sporer ser ikke ud til at være succesrige. Både svampe og myre er helt afhængige af hinanden for at overleve.

Mennesker kan have vigtige lektioner at lære af lommelygterne. Vi har kæmpet for at beskytte overlevelsen af ​​vores afgrøder i kun ca. 10.000 år. ”Vi kommer konstant med herbicider eller antibiotika til bekæmpelse af skadedyr. Og skadedyrene udvikler sig konstant modforanstaltninger mod disse ting, ”siger Schultz.

Den mest økonomiske vigtige sort banan blev funktionelt udryddet i 1960'erne, og en anden sort går i samme retning. ”På en eller anden måde har dette system med myrer været i balance i millioner af år, ” tilføjer han.

Shultz bemærker en vigtig forskel mellem udviklingen af ​​menneske versus attine landbrug.

”I det mindste teknisk set er mennesker ikke biologisk afhængige af en given afgrøde. Hvis vi ønsket at blive jægerindsamlere igen, biologisk, kunne vi. ”

Var myrer verdens første landmænd?