摘要：“真菌养殖蚂蚁的起源相对来说已经很好理解了，但是缺乏关于这些微生物的更精确的时间表。这项工作为这些真菌菌株的出现提供了迄今为止最小的误差，此前人们认为这些菌株是最近出现的，”巴西里约克拉罗圣保罗州立大学(IB-UNESP)生物科学研究所教授、论文作者之一And

在Botucatu(巴西圣保罗州)的一个农场发现的一个蚁丘是一个真菌花园的家园，除了栽培品种外，还包括草叶。鸣谢:安德烈·罗德里格斯/IB-UNESP

灭绝恐龙的事件并不全是坏事。大约6600万年前流星撞击造成的低光照环境有利于以有机物为食的真菌的传播，有机物在植物和动物大批死亡的时候非常丰富。

根据一项研究，这是一群蚂蚁的祖先开始培养这些微生物的绝佳机会出版在10月3日的杂志上科学.

“真菌养殖蚂蚁的起源相对来说已经很好理解了，但是缺乏关于这些微生物的更精确的时间表。这项工作为这些真菌菌株的出现提供了迄今为止最小的误差，此前人们认为这些菌株是最近出现的，”巴西里约克拉罗圣保罗州立大学(IB-UNESP)生物科学研究所教授、论文作者之一André Rodrigues解释道。

通过分析475个基因组中所谓的超保守元素(UCEs ),这一年代测定成为可能真菌种类由蚂蚁培育，采集自美洲不同地区。UCEs是在群体进化过程中保留在基因组中的区域，来源于其最古老的祖先。

“在这种情况下，我们感兴趣的是靠近这些元素的区域。它们显示了物种之间最近的差异，并使我们能够追踪一条相当准确的进化线，”IB-UNESP的研究员Pepijn Wilhelmus Kooij补充道。

使用这种方法，有可能确定两个不同的真菌谱系几乎同时从今天的同一个祖先出现切叶蚁6600万年前。

研究两者之间互利共生的专家真菌蚂蚁一直认为，这种关系的开始定义了农业的出现，比人类开始驯化植物早几千万年，也就是12000年前。

这项研究还揭示了珊瑚真菌的祖先的出现，这是2100万年前蚂蚁开始培养的第二个群体。这种真菌得名于它形成的结构类似于海洋珊瑚的微型群落。

放大1000倍的图像显示了由柠檬切叶刀(Atta sexdens)培养的真菌白蘑菇产生的营养囊泡(巩盖)。鸣谢:安德烈·罗德里格斯/IB-UNESP

这些结果支持了真菌在被蚂蚁培养之前已经经历了预适应的假设。作者指出，切叶蚁群体的祖先很可能生活在真菌附近，要么生活在群体中，要么甚至不时收集真菌，以真菌或其产品为食。

“但是真菌并不是蚂蚁食物中必不可少的部分。所施加的压力流星撞击可能已经把这种关系变成了一种强制性的互利共生，在这种共生关系中，这些真菌开始依赖蚂蚁来获取食物和繁殖，而与此同时，蚂蚁完全依赖真菌作为食物来源食物来源，”罗德里格斯说。

今天，四组不同的蚂蚁培育四种类型的真菌。在某些情况下，昆虫甚至会改变栽培产品的生长，使其提供某些营养。

“当我们在实验室培养它们时，真菌呈现出预期的菌丝形式。然而，在菌落内部，这些菌丝类型中的一种变得肿胀，并形成类似于葡萄串的结构，富含糖分。我们仍然不知道蚂蚁是如何做到这一点的，”Kooij说。

对于IB-UNESP的教授和论文的共同作者Mauricio Bacci Junior来说，真菌培养的起源可能指向当时蚂蚁面临营养短缺时的一种适应。

随着真菌在现在的美洲大量扩散，食物来源的选择越来越少，那些已经与蚂蚁有某种可能关系的真菌最终被证明在培养时更有用。

“为了养活自己，真菌分解有机物由蚂蚁携带。反过来，蚂蚁消耗真菌产生的物质，这些物质它无法从任何其他来源获得。这就好像真菌是昆虫的外部胃，”研究人员说，他是生物多样性动态和气候变化研究中心(CBioClima)的副主任，该中心是研究、创新和传播中心(RIDCs)之一。

在这一发现事件之后，2700万年前，随着塞拉多稀树草原样生物群落的扩张，先前生活在潮湿森林中的真菌养殖蚂蚁经历了第二次选择压力。随着更多的开放和干旱地区，有这些农业昆虫的多样化，导致今天切叶蚁的起源.

这一事件当然也有利于真菌的多样化，真菌在为蚂蚁生产食物和分解有机物方面变得更加有效。

以至于现在人们正在研究蚂蚁培育的真菌产生的酶，看它们是否具有生物技术潜力，不仅能降解有机物，还能降解包括塑料在内的其他材料。

日志信息: 科学

被…提供FAPESP

引用: Asteroid that wiped out the dinosaurs may have led to the invention of 'ant agriculture' (2024, October 6) retrieved 19 December 2024 from https://phys.org/news/2024-10-asteroid-dinosaurs-ant-agriculture.html

来源：铭语聊科学