https://frosthead.com

Var maur verdens første bønder?

Mennesker har drevet jordbruk i omtrent 10.000 år. Men de mestre maurene fra Sør-Amerika (som inkluderer de kjente bladskjærene) har slått oss langt.

Relatert innhold

  • Hvordan maur ble verdens beste soppbønder

I følge et nytt papir medforfatter av entomolog Ted Schultz, kurator av maur ved Smithsonians National Museum of Natural History, har attine maur, som går i industriell skala som mennesker, dyrket nøye hager med en kompleks arbeidsdeling for å vokse en spiselig sopp. Schultzs team fant ut at maurene har gjort dette langt lenger enn tidligere antatt - opptil 65 millioner år - og at vi har mye å lære av dem.

Schultz og hans medforfattere, ledet av Sanne Nygaard, Guojie Zhang og Jacobus Boomsma fra Københavns Universitet, gjennomførte en analyse av genomene til de forskjellige artene av attinmyrer så vel som soppen de dyrker. Resultatene deres svarer på mange langvarige evolusjonsspørsmål.

De 210 artene av attinsmyrer, inkludert de 47 arter av bladskjærer, fôrer gjennom skogene i Mellom- og Sør-Amerika på jakt etter blader og annen vegetasjon, som de skjærer i biter ved å bruke sine kraftige kjever og bære tilbake til reirene. Men de spiser aldri bladene direkte. Plantestoffet brukes som et vekstmedium for visse varianter av spiselige sopp som Schultzs team sier har blitt dyrket og gitt videre av generasjoner av maur som går titusenvis av millioner år tilbake.

Da en gruppe jegere-samle maur i Sør-Amerika for et år siden gikk over til å spise sopp, begynte maurhold å utvikle seg.

Schultz sier at forfedres overgang fra en jeger-samler-livsstil til jordbruk antagelig var irreversibel. Mange gener forsvant fra maurene da de gjorde overgangen.

”Det ser ut som muligens kort tid etter at forfederen til disse maurene begynte å dyrke sopp, myren mistet evnen til å lage en av aminosyrene, arginin. Så ideen er at det avhenger av soppen for den aminosyren. . . .De kan sannsynligvis ikke gå tilbake. ”

Mens arginin finnes i kjøtt og i mange planter, kan behovet for å finne tilstrekkelige ville kilder til aminosyren gjøre det vanskelig for maurene å gi fra seg avhengigheten av soppene som bruker maurene like mye som maurene bruker soppen .

"Da jeg først begynte å gjøre dette, er måten vi tenkte på at det var maurbønder som små mennesker, " sier Schultz. ”Og vi er ganske sikre på at vi har ansvaret for avlingene våre. Da jeg begynte å jobbe med mykologer, hadde de et annet inntrykk av det. Soppkolonien sender ut maurene for å få tilbake mat. Jeg har en tendens til å tenke på det som ingen har kontroll. Det er en symbiose og utvelgelse virker på kombinasjonen. ”

Attine maur innledet sitt symbiotiske forhold til soppen sin som startet et sted mellom 45 millioner år siden og 66 millioner år siden. Å gå nærmere inn på timingen kan lære oss mye om hvorfor de endret livsstil. For 66 millioner år siden ville gryningen av soppoppdrett sammenfalle med perioden rundt asteroidepåvirkningen som de fleste forskere mener utslettet de fleste av dinosaurene og mye av det andre livet på jorden.

"Det ville være en tid hvor mange ting du ville stole på i planteverdenen ville ha krasjet, " sier Schultz. “Det vil sannsynligvis være en stor bom for ting som sopp og ting som livnærer seg av råtnende materiale. Da kunne det ha vært en bomtid for ting som mates på de organismene. ”Mange planter produserer kjemiske forsvar som forhindrer insekter i å spise dem. Men bladskjærene og andre attiner klarte å smette seg rundt det problemet ved å mate giftige blader til spiselige sopp. I en verden etter innvirkning som sannsynligvis lignet vårt konsept om kjernevinter, var det sannsynligvis nyttig å ikke være kresen med hvilke planter du høster.

Men hvorfor har disse maurene trivdes, diversifisert og fortsatt å dyrke sopp i løpet av titalls millioner år som ikke er et post-apokalyptisk mareritt? På overflaten ser de ut til å ha en risikofylt, over-spesialisert overlevelsesstrategi. Helt avhengig av en enkelt matkilde som er utsatt for sykdom og klimaendringer.

"Det ser ut til at maur bruker like mye energi på å være agricuturalists som å være jeger-samlere, " sier Schultz. ”Det har vært studier som viser at primitive landbruksmennesker var mindre næret enn jegerinnsamlere. Så hva ville fordelen være, hos mennesker eller i maur? Stabilitet? Mye av å være maur handler om å buffe deg selv fra omgivelsene. ... hvis du mater ungene dine basert på hva rydderne bringer inn og byttedyret svinger, kan det være ille. Med [bladskjærene] har kolonien til enhver tid en tendens til å ha mer mat enn kolonien kan spise. Noen ukers forsyning, i det minste. ”

Attine maur sulter i hjel hvis soppen deres dør ut og de ikke klarer å finne en prøve av en lignende stamme å dyrke. Noen av soppstammene som brukes av visse maurarter, finnes ikke lenger noen steder i naturen (alle soppene som er dyrket av maur er avstammet fra en enkel stamfar). De produserer kanskje sopp innimellom, men sporer ser ikke ut til å være vellykkede. Både sopp og maur er helt avhengige av hverandre for å overleve.

Mennesker kan ha viktige leksjoner å lære av laftens maur. Vi har kjempet for å beskytte overlevelsen til avlingene våre i bare 10 000 år. ”Vi kommer stadig opp med ugressmidler eller antibiotika for å kontrollere skadedyr. Og skadedyrene utvikler stadig motforanstaltninger mot de tingene, sier Schultz.

Den mest økonomiske varianten av bananer ble funksjonelt utdødd på 1960-tallet, og en annen sort er på vei i samme retning. "På en eller annen måte har dette systemet med maurene vært i en likevekt i millioner av år, " legger han til.

Shultz bemerker en viktig forskjell mellom utviklingen av menneske versus attine landbruk.

"I det minste teknisk sett er ikke mennesker biologisk avhengige av noen gitt avling. Hvis vi ønsket å bli jegerinnsamlere igjen, biologisk, kunne vi det. ”

Var maur verdens første bønder?