Ученые выяснили, что муравьи на рубеже мелового и палеогенового периодов после падения уничтожившего динозавров астероида научились разводить грибы и через несколько десятков миллионов лет вывели группу эукариотов-симбиотов, зависимых от муравьиных колоний, сообщает N + 1.
В целом 250 видов муравьев — в основном из Южной и Центральной Америки и с Карибских островов — научились культивировать агариковые грибы. Эта практика у них возникла единожды и далее развивалась миллионы лет. Как следствие, сейчас у муравьев есть четыре сельскохозяйственные системы.
Самая древняя специализируется на грибах из двух клад рода Leucocoprineae семейства Agaricaceae — ее используют 85 видов муравьев. Вторую практикуют 19 видов: они также выращивают грибы из семейства Agaricaceae. При этом эукариоты могут выжить и без помощи муравьев. Третья встречается у 30 видов Apterostigma pilosum, растящих представителей Pterulaceae. И самая развитая сельхозсистема оказалась у 113 видов муравьев в мутуалистических отношениях с эукариотами Agaricaceae. Причем в двух последних случаях грибы — облигатные симбионты, т. е. не могут выжить без муравьев.
Соответственно, биологи из Смитсоновского института решили вычислить время возникновения симбиоза муравьев и грибов. Для этого они собрали ДНК 276 видов муравьев и 475 видов грибов из семейства Pterulaceae и трибы Leucocoprineae семейства Agaricaceae и проследили их эволюцию.
Оказалось, что муравьи занялись сельским хозяйством еще в конце мелового периода, 66,65 млн лет назад. Изначально они культивировали грибы из двух клад трибы Leucocoprineae. Показательно, что появление фермерства у муравьев совпало с мел-палеогеновым вымиранием после падения метеорита. Видимо, многомесячная зима разрушила пищевые цепи и самыми живучими оказались грибы. Чем и воспользовались древние насекомые. Они подпитывали эукариотов мертвой органикой, а те в свою очередь кормили добытчиков.
Кстати, до катастрофы грибы из двух клад трибы Leucocoprineae росли на мусорных кучах колоний, т. е. были паразитами и, возможно, уже взаимодействовали с муравьями. Например, те, съедая плодовые тела или мицелий, распространяли грибные споры. Позже, около 48,16 млн лет назад, муравьи начали культивировать и культуру Pterulaceae.
Что касается грибов из четвертой сельскохозяйственной муравьиной системы, они произошли от архаичной клады трибы Leucocoprineae. Эта система сформировалась порядка 27 млн лет назад при похолодании на рубеже эоцена и олигоцена. Тогда в Южной Америке появилось много саванн, и муравьи принесли на засушливые территории грибы Leucocoprineae. Эти эукариоты оказались изолированными и полностью зависимыми от хозяев. В итоге они укрепили мутуализм с муравьями, но разучились выживать самостоятельно.