|
Астероид-убийца привел к изобретению техники
|
|
|
|
Событие, уничтожившее динозавров, было не таким уж плохим. Окружающая среда с низкой освещенностью, вызванная падением метеорита около 66 миллионов лет назад, способствовала распространению грибов, питающихся органическим веществом, которое было в изобилии в то время, когда растения и животные массово погибали.
|
|
|
|
Согласно исследованию, опубликованному 3 октября в журнале Science, это была прекрасная возможность для предка группы муравьев начать культивировать эти микроорганизмы.
|
|
|
|
"Происхождение муравьев-грибников было относительно хорошо изучено, но более точная хронология появления этих микроорганизмов отсутствовала. Эта работа дает наименьшую на сегодняшний день вероятность появления этих штаммов грибов, которые ранее считались более поздними", - объясняет Андре Родригес, профессор Института биологических наук Государственного университета Сан-Паулу (IB-UNESP) в Рио-Кларо, Бразилия, и один из авторов исследования. бумага.
|
|
|
|
Датировка стала возможной благодаря анализу так называемых ультраконсервативных элементов (UCE) геномов 475 видов грибов, культивируемых муравьями и собранных в разных частях Америки. UCE - это области, которые остаются в геноме на протяжении всей эволюции группы и происходят от ее самых древних предков.
|
|
|
|
|
|
|
"В данном случае нас интересовали области, близкие к этим элементам. Они показывают самые последние различия между видами и позволяют нам проследить довольно точную эволюционную линию", - добавляет Пепийн Вильгельмус Койж, исследователь из IB-UNESP.
|
|
|
|
Используя этот метод, удалось установить почти одновременное возникновение двух различных грибковых линий от одного и того же предка современных муравьев-листорезов (группа, известная как Attini) 66 миллионов лет назад.
|
|
|
|
Специалисты по мутуализму между грибами и муравьями уже давно утверждают, что начало этих взаимоотношений определяет возникновение сельского хозяйства за десятки миллионов лет до того, как люди начали одомашнивать растения, всего 12 000 лет назад.
|
|
|
|
Исследование также выявило появление предка коралловых грибов, второй группы, которую муравьи начали культивировать 21 миллион лет назад. Гриб получил свое название из-за того, что он образует структуры, напоминающие миниатюрные колонии морских кораллов.
|
|
|
|
Мутуализм
|
|
|
|
Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что грибы уже прошли предварительную адаптацию, прежде чем были выращены муравьями. Авторы отмечают, что вполне вероятно, что предок группы муравьев-листорезов жил в непосредственной близости от грибов, либо внутри колоний, либо даже собирал их время от времени, чтобы питаться ими или продуктами их жизнедеятельности.
|
|
|
|
- Но грибы не были неотъемлемой частью рациона муравьев. Давление, вызванное падением метеорита, возможно, превратило эти отношения в обязательный мутуализм, при котором эти грибы становятся зависимыми от муравьев в плане питания и размножения, в то время как муравьи зависят исключительно от грибов как источника пищи", - говорит Родригес.
|
|
|
|
Сегодня четыре различные группы муравьев выращивают четыре вида грибов. В некоторых случаях насекомые даже изменяют рост выращиваемого продукта, чтобы обеспечить его определенными питательными веществами.
|
|
|
|
"Когда мы выращиваем их в лаборатории, грибы приобретают ожидаемую форму гиф. Однако внутри колонии один из этих типов гиф разбухает и образует структуры, похожие на виноградные гроздья, богатые сахаром. Мы до сих пор не знаем, как муравьи это делают", - говорит Койдж.
|
|
|
|
По мнению Маурисио Баччи-младшего, профессора IB-UNESP и соавтора статьи, происхождение культивирования грибов, вероятно, указывает на адаптацию к нехватке питательных веществ, с которой муравьи сталкивались в то время.
|
|
|
|
С обилием грибов, распространенных на территории современной Америки, и меньшим количеством вариантов источников пищи те, которые уже имели какое-то возможное родство с муравьями, в конечном итоге оказались более полезными при выращивании.
|
|
|
|
"Чтобы прокормиться, грибок разлагает органические вещества, переносимые муравьями. В свою очередь, муравей потребляет вещества, вырабатываемые грибком, которые он не смог бы получить ни из какого другого источника. Это похоже на то, как если бы гриб был внешним желудком насекомого", - говорит исследователь, который является заместителем директора Центра исследований динамики биоразнообразия и изменения климата (CBioClima), одного из центров исследований, инноваций и распространения информации (RIDCs).
|
|
|
|
После этого события муравьи-грибники, которые ранее жили во влажных лесах, испытали второе селективное давление в связи с расширением биома, похожего на саванну Серрадо, 27 миллионов лет назад. В более открытых и засушливых районах произошло разнообразие видов этих сельскохозяйственных насекомых, что привело к появлению современных муравьев-листорезов.
|
|
|
|
Это событие, безусловно, также способствовало разнообразию грибов, которые стали более эффективными в производстве пищи для муравьев и разложении органических веществ.
|
|
|
|
Настолько, что ферменты, вырабатываемые грибами, выращиваемыми муравьями, в настоящее время изучаются на предмет их биотехнологического потенциала для разложения не только органических веществ, но и других материалов, включая пластмассы.
|
|
|
|
Источник
|
