מדעני המכון הסמית'סוני הרכיבו וניתחו מסד נתונים גנטי נרחב, ומצאו כי חלק מגידולי הפטריות הפכו לתלויים לחלוטין בנמלים לפני 27 מיליון שנים
כאשר בני האדם החלו לגדל גידולים לפני אלפי שנים, החקלאות כבר הייתה קיימת מיליוני שנים. למעשה, כמה שושלות של בעלי חיים גידלו את המזון שלהם עצמם זמן רב לפני שהאדם התפתח כמין.
על פי מחקר חדש, מושבות של נמלים החלו לגדל פטריות כאשר אסטרואיד פגע בכדור הארץ לפני 66 מיליון שנים. פגיעה זו גרמה להכחדה המונית אך גם יצרה תנאים אידיאליים לשגשוג פטריות. נמלים חדשניות החלו לגדל את הפטריות, ויצרו שותפות אבולוציונית שהפכה הדוקה עוד יותר לפני 27 מיליון שנים ונמשכת עד היום.
במאמר שפורסם היום, 3 באוקטובר, בכתב העת Science, מדענים מהמוזיאון הלאומי להיסטוריה של הטבע של סמית'סוניאן ניתחו נתונים גנטיים ממאות מינים של פטריות ונמלים כדי ליצור עצי אבולוציה מפורטים. השוואת עצים אלה אפשרה לחוקרים ליצור ציר זמן אבולוציוני של חקלאות הנמלים ולזהות מתי הנמלים החלו לגדל פטריות לראשונה.
"נמלים עוסקות בחקלאות ובגידול פטריות זמן רב לפני שבני האדם היו קיימים", אמר האנטומולוג טד שולץ, אוצר הנמלים של המוזיאון והמחבר הראשי של המאמר החדש. "אנחנו יכולים כנראה ללמוד משהו מההצלחה החקלאית של הנמלים האלה במהלך 66 מיליון השנים האחרונות".
כמעט 250 מינים שונים של נמלים באמריקות ובקריביים מגדלים פטריות. החוקרים מחלקים נמלים אלה לארבע מערכות חקלאיות על בסיס אסטרטגיות הגידול שלהן. נמלים חותכות העלים נמנות עם אלה שמיישמות את האסטרטגיה המתקדמת ביותר, הידועה כחקלאות גבוהה. נמלים אלה קוצרות חתיכות של צמחייה טרייה כדי לספק מזון לפטריות שלהן, אשר בתורן מגדלות מזון לנמלים הנקרא גונגילידיה. מזון זה מסייע להזין מושבות מורכבות של נמלים חותכות עלים שיכולות למנות מיליונים.
שולץ בילה 35 שנים בחקר הקשר האבולוציוני בין נמלים לפטריות. הוא ערך יותר מ-30 משלחות למקומות במרכז ובדרום אמריקה כדי לצפות באינטראקציה זו בטבע וגידל מושבות של נמלים חותכות עלים ונמלים אחרות מגדלות פטריות במעבדה שלו במוזיאון. במהלך השנים, שולץ ועמיתיו אספו אלפי דגימות גנטיות של נמלים ופטריות מרחבי הטרופיים.
מאגר דגימות זה היה חיוני למאמר החדש.
"כדי לזהות באמת דפוסים ולשחזר כיצד הקשר הזה התפתח לאורך זמן, אתה צריך הרבה דגימות של נמלים והפטריות שהן מגדלות", אמר שולץ.
הצוות השתמש בדגימות כדי לרצף נתונים גנטיים עבור 475 מינים שונים של פטריות (288 מתוכן מגודלות על-ידי נמלים) ו-276 מינים שונים של נמלים (208 מתוכם מגדלות פטריות) – מאגר הנתונים הגנטי הגדול ביותר של נמלים מגדלות פטריות שנאסף אי פעם. זה איפשר לחוקרים ליצור עצים אבולוציוניים של שתי הקבוצות. השוואה בין מיני פטריות בר לבין קרובותיהן המגודלות, עזרה לחוקרים לקבוע מתי נמלים החלו להשתמש בפטריות מסוימות.
הנתונים חשפו כי נמלים ופטריות היו שזורות זו בזו במשך 66 מיליון שנים. זה בערך הזמן שבו אסטרואיד פגע בכדור הארץ בסוף תקופת הקרטיקון. התנגשות קטסטרופלית זו מילאה את האטמוספירה באבק ובשאריות, שחסמו את השמש ומנעו פוטוסינתזה במשך שנים. ההכחדה ההמונית שנבעה מכך מחקה בערך מחצית מכל מיני הצמחים על כדור הארץ באותה עת.
עם זאת, אסון זה היה ברכה לפטריות. אורגניזמים אלה שגשגו כשהם צרכו את החומר הצמחי המת הרב שכיסה את האדמה.
"אירועי הכחדה יכולים להיות אסונות עצומים לרוב האורגניזמים, אבל זה יכול להיות חיובי לאחרים," אמר שולץ. "בסוף הקרטיקון, הדינוזאורים לא הסתדרו טוב, אבל הפטריות שגשגו."
רבות מהפטריות ששגשגו בתקופה זו כנראה ניזונו מנשורת עלים רקובה, מה שהביא אותן במגע קרוב עם נמלים. חרקים אלה רתמו את הפטריות הרבות למזון והמשיכו להסתמך על הפטריות העמידות כאשר החיים התאוששו מאירוע ההכחדה.
העבודה החדשה גם חשפה שלקח כמעט עוד 40 מיליון שנים לנמלים לפתח חקלאות מתקדמת יותר. החוקרים הצליחו לעקוב אחר מקור הפרקטיקה המתקדמת הזו עד לפני כ-27 מיליון שנים. בזמן זה, אקלים שהתקרר במהירות שינה סביבות מחיה ברחבי העולם. בדרום אמריקה, בתי גידול יבשים יותר כמו סוואנות מעוצות וערבות פיצלו שטחים גדולים של יערות טרופיים לחים. כאשר נמלים לקחו פטריות מהיערות הלחים לאזורים יבשים יותר, הן בודדו את הפטריות מאוכלוסיות הבר הקדומה שלהן. הפטריות המבודדות הפכו לתלויות לחלוטין בנמלים כדי לשרוד בתנאים היבשים, מה שקבע את המסלול למערכת החקלאות המתקדמת יותר הנהוגה על-ידי הנמלים גוזרות העלים כיום.
"הנמלים בייתו את הפטריות האלה באותו אופן שבני אדם בייתו גידולים," אמר שולץ. "מה שמדהים הוא שעכשיו אנחנו יכולים לתארך מתי הנמלים המתקדמות יותר גידלו לראשונה את הפטריות המתקדמות יותר."
עוד בנושא באתר הידען:
3 תגובות
שקר גס
66 מיליון שנה? אתאיסט שמטעה את בני עמנו.
שטויות ברמות של פגיעה באינטליגנציה