Mensen beoefenen al zo'n 10.000 jaar landbouw. Maar de attine mieren van Zuid-Amerika (waaronder de bekende bladsnijders) hebben ons nog lang niet verslagen.
gerelateerde inhoud
- Hoe mieren de beste schimmelboeren ter wereld zijn geworden
Volgens een nieuw artikel, mede geschreven door entomoloog Ted Schultz, curator van mieren in Smithsonian's National Museum of Natural History, hebben attine mieren, die op industriële schaal vergelijkbaar zijn met mensen, zorgvuldig tuinen aangelegd met een complexe taakverdeling om te groeien een eetbare schimmel. Het team van Schultz ontdekte dat de mieren dit veel langer hebben gedaan dan eerder werd gedacht - tot 65 miljoen jaar - en dat we veel van hen kunnen leren.
Schultz en zijn co-auteurs, geleid door Sanne Nygaard, Guojie Zhang en Jacobus Boomsma van de Universiteit van Kopenhagen, voerden een analyse uit van de genomen van de verschillende soorten attine mieren, evenals de schimmel die ze cultiveren. Hun resultaten beantwoorden een aantal langdurige evolutionaire vragen.
De 210 soorten attine mieren, waaronder de 47 soorten bladknippers, zoeken door de bossen van Midden- en Zuid-Amerika op zoek naar bladeren en andere vegetatie, die ze in stukjes snijden met hun krachtige kaken en terugvoeren naar hun nesten. Maar ze eten de bladeren nooit direct. Het plantmateriaal wordt gebruikt als een groeimedium voor bepaalde soorten eetbare paddestoelen waarvan Schultz's team zegt dat het is gekweekt en doorgegeven door generaties mieren die tientallen miljoenen jaren teruggaan.
Toen een groep jagers-verzamelde mieren eonen geleden overschakelde op het eten van schimmels, begon de mierenhouderij te evolueren.
Schultz zegt dat de voorouderlijke omschakeling van de levensstijl van een jager-verzamelaar naar de landbouw waarschijnlijk onomkeerbaar was. Veel genen verdwenen uit de mieren toen ze de overgang maakten.
“Het lijkt erop dat kort nadat de voorouder van deze mieren schimmels begon te cultiveren, de mier het vermogen verloor om een van de aminozuren te maken, arginine. Dus het idee is dat het afhangt van de schimmel voor dat aminozuur. . . . Ze kunnen waarschijnlijk niet teruggaan. '
Hoewel arginine wordt aangetroffen in vlees en in veel planten, kan de noodzaak om voldoende wilde bronnen van het aminozuur te vinden het voor de mieren moeilijk maken om net zo afhankelijk te zijn van de schimmels die de mieren gebruiken als de mieren de schimmels gebruiken .
"Toen ik hiermee begon, waren de manier waarop we erover dachten mierenboeren als kleine mensen, " zegt Schultz. “En we zijn er vrij zeker van dat we de baas zijn over onze gewassen. Toen ik met mycologen begon te werken, hadden ze daar een andere kijk op. De schimmelkolonie zendt de mieren uit om voedsel terug te brengen. Ik ben geneigd het te beschouwen als niemand die de controle heeft. Het is een symbiose en selectie werkt op de combinatie. "
Attine mieren begonnen hun symbiotische relatie met hun schimmels tussen 45 miljoen jaar geleden en 66 miljoen jaar geleden. Nader in te gaan op de timing kan ons veel leren over waarom ze hun manier van leven hebben veranderd. 66 miljoen jaar geleden zou het begin van het kweken van schimmels samenvallen met de periode rond de asteroïde-impact die volgens de meeste wetenschappers de meeste dinosauriërs en een groot deel van het andere leven op aarde heeft weggevaagd.
"Dat zou een tijd zijn waarin veel dingen waarop je in de plantenwereld zou hebben vertrouwd, zouden zijn gecrasht", zegt Schultz. “Het zou waarschijnlijk een grote boom zijn voor dingen zoals schimmels en dingen die zich voeden met rottend materiaal. Dan zou het een boomtijd kunnen zijn voor dingen die zich voeden met die organismen. ”Veel planten produceren chemische afweermiddelen die voorkomen dat insecten ze opeten. Maar de bladscharen en andere attines slaagden erin om dat probleem te ontwijken door giftige bladeren aan eetbare paddestoelen te voeren. In een wereld na de impact die waarschijnlijk leek op ons concept van nucleaire winter, was het waarschijnlijk nuttig om niet kieskeurig te zijn over welke planten je oogst.
Maar waarom hebben deze mieren gedijen, gediversifieerd en bleven ze schimmel groeien gedurende tientallen miljoenen jaren die geen post-apocalyptische nachtmerrie zijn? Op het eerste gezicht lijken ze een risicovolle, over-gespecialiseerde overlevingsstrategie te hebben. Volledig afhankelijk van een enkele voedselbron die onderhevig is aan ziekten en klimaatverandering.
"Het lijkt erop dat mieren evenveel energie verbruiken als agricuturalists als jager-verzamelaars, " zegt Schultz. “Er zijn onderzoeken geweest die aantonen dat primitieve agrarische mensen minder goed werden gevoed dan jager-verzamelaars. Dus wat zou het voordeel zijn, bij mensen of bij mieren? Stabiliteit? Veel mieren zijn gaat over jezelf bufferen uit de omgeving. ... als je je jongen te eten geeft op basis van wat de aaseters binnenbrengen en het aanbod van prooien fluctueert, kan dat slecht zijn. Met de [scharen] heeft de kolonie op elk gewenst moment meer voedsel dan de kolonie kan eten. Ten minste een paar weken voorraad. ”
Attine mieren zullen sterven van de honger als hun schimmel sterft en ze niet in staat zijn om een monster van een vergelijkbare soort om te cultiveren te vinden. Sommige stammen van schimmels die door bepaalde soorten mieren worden gebruikt, worden nergens meer in het wild gevonden (alle schimmels die door mieren worden gekweekt stammen af van een enkele voorouder). Ze kunnen soms paddestoelen produceren, maar de sporen lijken niet succesvol te zijn. Zowel schimmel als mier zijn volledig afhankelijk van elkaar om te overleven.
Mensen kunnen belangrijke lessen leren van de attine mieren. We hebben slechts ongeveer 10.000 jaar moeite gedaan om het voortbestaan van onze gewassen te beschermen. “We komen constant met herbiciden of antibiotica om ongedierte te bestrijden. En het ongedierte ontwikkelt voortdurend tegenmaatregelen tegen die dingen, 'zegt Schultz.
De economisch meest belangrijke bananensoort is in de jaren zestig functioneel uitgestorven en een andere variëteit gaat dezelfde kant op. "Op de een of andere manier is dit systeem met de mieren al miljoenen jaren in evenwicht", voegt hij eraan toe.
Shultz merkt een belangrijk verschil op tussen de evolutie van menselijke versus attine landbouw.
“Technisch gezien zijn mensen tenminste niet biologisch afhankelijk van een bepaald gewas. Als we opnieuw biologisch jager wilden worden, zouden we dat kunnen. '
