华侨网 科技教育 美媒:“杀死恐龙的小行星”把蚂蚁变成种植者

美媒:“杀死恐龙的小行星”把蚂蚁变成种植者

参考消息网10月13日报道 据美国《大众科学》月刊网站10月7日报道,在人类存在前数千万年,蚂蚁这种昆虫已开始种植真菌。

恐龙当然没有受益于希克苏鲁伯陨石的撞击,但对如今的蚂蚁的祖先来说,情况完全不同。事实上,6600万年前震撼地球的这场气候剧变可能是某些种类的蚂蚁在人类进化出现前数千万年已学会种植(真菌)的主要原因。

在10月3日发表在《科学》周刊上的一篇研究论文中,来自巴西和美国数家大学以及史密森学会的研究人员组成的一个国际团队研究了数百种蚂蚁和真菌的基因数据,以追踪它们的进化树。在比较了两条时间线后,专家们确定了二者何时开始真正交织在一起——大约是希克苏鲁伯陨石后的那一时期。

圣保罗州立大学生物科学研究所的研究人员、上述研究论文的作者之一安德烈·罗德里格斯在一篇声明中说:“对种植真菌的蚂蚁的源头,我们已较为了解,但还缺乏关于这些微生物的更精确的时间线。”罗德里格斯说,新的分析提供了“迄今为止关于这些真菌菌种出现时间的最小误差范围,人们以前认为这些真菌出现时间离现在要更近一些”。

研究人员长期以来一直认为,希克苏鲁伯陨石这块6英里(约合9.7公里)宽的太空岩石喷射出的碎片在若干世代时间内创造了一个低光环境。尽管地球上70%的生物被判了死刑,但这种环境是某些以有机物为食的真菌菌种的完美孵化器。同时,动植物逐渐死亡迫使如今的切叶蚁的远古祖先不得不依靠培育和采集微生物(为生)。

了解真菌-蚂蚁共生关系起源的关键在于研究它们的超保守元件——在多个进化世代中一直保持完整的基因组区域。

圣保罗州立大学生物科学研究所研究人员、上述研究论文的作者之一佩皮因·威廉默斯·科艾说:“就此而言,我们感兴趣的是与这些元件关系密切的区域。它们展示了物种之间最近(出现)的差异,使我们得以追踪到一条相当精确的进化路线。”

然而,蚂蚁和真菌最终用了近4000万年时间才跨越到一种真正的共生关系。正如《史密森学会会刊》月刊所解释的,近2700万年前的一段快速冷却期导致蚂蚁将真菌从潮湿气候地区运送至较干燥气候地区,使这些微生物与其原生种群隔离。然后,这些真菌变得完全依赖蚂蚁才能繁殖和生存。这导致了所谓的高等农业,即蚂蚁采集新鲜植被,让其真菌在这些植物物质腐烂时将其分解。随后,这些微生物产生出名为“菌丝”的丝状网络结构。在这段时间内,这些菌丝的尖端长出富含脂质和碳水化合物的球状物——即蚂蚁用作食物的蚁菌球体。从本质上说,蚂蚁在人类发展出自己的农业前数千万年就已经学会了种植,更不用说作为一个物种的存在了。

史密森学会的蚂蚁研究部门负责人、上述论文第一作者特德·舒尔茨在该学会的简介中说:“蚂蚁驯化这些真菌的方式与人类驯化农作物的方式相同。”(编译/裘芳)

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