世界上最早的驯化物种,是蚂蚁搞出来的。而这一切,可能要“归功”于蚂蚁的栖息地从潮湿变得干旱。早在人类出现之前几百万年,昆虫就开始种植无法在野外生存的真菌了。蚂蚁也很早就开始种植真菌,但它们最初种植的品种与森林里野生的真菌并没什么不同。利用现代蚂蚁的DNA,研究人员研究了这些真菌被完全驯化的过程。
被驯化的真菌无法与野生真菌杂交,也无法在蚁穴外生存——也许正是这样的驯化,成就了地球上这些令人震撼的昆虫社会。
不久前发表于《英国皇家学会学报B》的一项研究中,研究人员分析了119种现代蚂蚁的DNA。它们来自不同的栖息地,有着不同的行为模式;有“低级”植菌蚂蚁,也有“高级”的植菌蚂蚁。“低级”的植菌蚂蚁仍然延续着祖先的农业模式,在相对简单的巢穴里种植野生的真菌。“高级”的植菌蚂蚁通常种植被驯化的真菌,它们的社会也惊人的复杂。
研究人员发现,最早的“蚂蚁农民”可能在大约6000万年前就出现在了南美洲潮湿的热带雨林中。但与先前的猜测相反的是,最早的“高级”植菌蚂蚁很可能生活在较干旱的草原地区。大约3000万年前,地球刚刚经历了一次气候变冷,导致许多地区的森林变成了草原,高级植菌蚂蚁就是这时候从其他真菌培植蚁中分化出来的。
史密森尼国家自然历史博物馆的昆虫学研究员泰德·舒尔茨(Ted Schultz)表示,更原始一些的植菌蚂蚁所种植的真菌能在野外生存,但只能生活在潮湿的环境中。这意味着,当蚂蚁所在的环境变得干燥时,它们种植的真菌虽然存活了下来,但只能生活在蚁穴中。由于这些真菌再也无法与野生品种进行杂交,它们得以独立演化,成为最早的农作物。
植菌蚂蚁只分布于新大陆。
目前发现并描述的200多种植菌蚂蚁都属于切叶蚁科的Attini族。它们外出采集叶片或花瓣建造地下苗圃,培育可食用的真菌。低级的植菌蚂蚁的巢穴结构和社会构成通常都很简单。相比之下,高级真菌培植蚁的蚁穴深达数米,一个蚁穴中可包含数千个巢室,生活着几百万只蚂蚁。它们不仅照料苗圃,还非常注重维护自身和其他巢室的清洁,以免让真菌感染病害。此外,它们还能产生抗生素,保护菌圃不受寄生真菌或病原体的污染。
这些蚂蚁已经和真菌形成了相互依赖的关系——这些真菌无法在蚁穴外独立生存,它们是蚂蚁幼虫唯一的食物来源,也是成年蚂蚁重要的营养来源。当没有其他食物来源时,菌圃里的真菌能满足蚂蚁最基本的营养需求。就连离开巢穴,去建立新部落的处女蚁后,也总会带上一点儿真菌。