Астероїд, який убив динозаврів, змусив мурах зайнятися вирощуванням грибів

Біологи з’ясували, що мурахи почали вирощувати гриби близько 66,65 мільйона років тому, ймовірно, як реакцію на руйнування харчових ланцюгів після падіння астероїда, що призвело до вимирання динозаврів.

Мурахи стали першими фермерськими комахами, освоївши вирощування грибів на рубежі крейди і палеогену. Ця стратегія, як вважають науковці, виникла через екологічну кризу, коли після падіння астероїда більшість харчових ланцюгів було зруйновано. Гриби, здатні розвиватися на мертвій органіці, стали альтернативним джерелом їжі для мурах, що дозволило обом видам вижити і закріпити свої мутуалістичні стосунки.

На сьогодні понад 250 видів мурах з Південної та Центральної Америки вирощують гриби з порядку агарикових (Agaricales). Ці симбіотичні взаємини, які виникли лише один раз в історії, поступово розвивалися і диверсифікувалися протягом мільйонів років, формуючи чотири різні сільськогосподарські системи мурах.

Найпримітивніша система вирощування грибів притаманна 85 видам мурах, які культивують гриби з триби Leucocoprineae. Ці гриби є факультативними симбіонтами, тобто можуть існувати і поза межами мурашників. Інша система, притаманна 19 видам із комплексу Cyphomyrmex rimosus, характеризується вирощуванням грибів із дріжджоподібними стадіями розвитку. Найбільш розвиненою є четверта система, де гриби є облігатними симбіонтами і залежать виключно від мурах для виживання.

Група біологів під керівництвом Теда Шульца зі Смітсонівського інституту дослідила еволюцію цього симбіозу за допомогою аналізу ДНК 276 видів мурах і 475 видів грибів. Вчені реконструювали еволюційні взаємини між мурахами та грибами, використовуючи палеонтологічні дані для калібрування результатів. Аналіз показав, що перші мурахи-фермери виникли саме в часи крейдяно-палеогенового вимирання, коли гриби, здатні виживати на мертвій органіці, стали ключовим фактором для виживання мурах.

Учені також з’ясували, що близько 27 мільйонів років тому виникли види грибів, які повністю залежали від мурах для свого існування, утворюючи спеціальні поживні структури – гонгілідії. Цей період співпадає з початком глобального похолодання та розширення саван у Південній Америці, що стимулювало розвиток нових екологічних адаптацій у мурах-фермерів.

Такі дослідження демонструють, як катастрофічні події, такі як падіння астероїда, спричиняють глибокі еволюційні зміни, зокрема розвиток унікальних симбіотичних систем між видами.