مورچه‌ها کشاورزی را ۶۶ میلیون سال پیش و هنگام انقراض دایناسورها آغاز کردند

طبق نتایج یک مطالعه جدید، کلونی‌های مورچه‌ها کشاورزی قارچ را ۶۶ میلیون سال پیش و پس از برخورد سیارکی که دایناسورها را منقرض کرد شروع کردند. این برخورد یک انقراض جمعی را رقم زد، اما همچنین شرایط مناسبی را برای رشد قارچ‌ها فراهم ساخت. مورچه‌ها کشت قارچ‌ها و یک همکاری فرگشتی را ایجاد کردند که تا به امروز نیز ادامه دارد.

دانشمندان موزه تاریخ طبیعی اسمیتسونین در آمریکا داده‌های ژنتیکی صدها گونه قارچ و مورچه را مطالعه و درخت‌های تکاملی بسیار دقیقی تهیه کرده‌اند. آن‌ها با مقایسه این درخت‌ها توانستند یک خط زمانی فرگشتی از کشاورزی مورچه‌ها به‌دست آورند و تعیین کنند که مورچه‌ها چه زمانی شروع به کشت قارچ کردند.

مورچه‌ها از بسیار قبل‌تر از پیدا شدن انسان‌ها کشاورزی می‌کردند. نزدیک به ۲۵۰ گونه مختلف مورچه در قاره آمریکا و جزایر کارائیب قارچ‌ها را کشت می‌کنند. پژوهشگران این مورچه‌ها را بر اساس استراتژی کشت در چهار سیستم کشاورزی دسته‌بندی می‌کنند. مورچه‌های برگ‌بُر پیشرفته‌ترین استراتژی را دارند. آن‌ها تکه‌های تازه گیاهان را برای حفظ قارچ‌های خود جمع می‌کنند و قارچ‌ها نیز در عوض غذایی به‌نام «گونگیلیدیا» (gongylidia) تولید می‌کنند. این غذا سوخت لازم برای کلونی‌های میلیونی برگ‌بُرها را فراهم می‌کند.

دانشمندان اسمیتسونین دهه‌ها به جمع‌آوری نمونه‌های ژنتیکی برای این مطالعه پرداخته بودند. آن‌ها هزاران نمونه از مورچه‌ها و قارچ‌هایی که کشت می‌کنند جمع کردند، زیرا شناسایی الگوها و چگونگی تکامل این ارتباط در طول زمان نیازمند داده‌های فراوان است. این بزرگ‌ترین مجموعه داده‌ای است که از مورچه‌های کشاورز و قارچ‌ها تهیه شده.

تعیین خط زمانی کشاورزی مورچه‌ها

دانشمندان از نمونه‌های خود برای توالی‌یابی داده‌های ژنتیکی ۴۷۵ گونه مختلف قارچ (۲۸۸ تا از آن‌ها را مورچه‌ها کشت می‌دادند) و ۲۷۶ گونه مختلف مورچه (۲۰۸ تا از آن‌ها قارچ کشت می‌دادند) استفاده کردند. این دانشمندان را قادر ساخت تا درخت‌های فرگشتی دو گروه را تهیه کنند. مقایسه گونه‌های قارچ وحشی و خویشاوندان کشت‌شده‌شان مشخص می‌کرد که مورچه‌ها کشت قارچ‌های معین را از چه زمانی آغاز کردند.

داده‌ها نشان می‌دادند که مورچه‌ها و قارچ‌ها ۶۶ میلیون سال است که با یکدیگر پیوند خورده‌اند. این تقریباً مصادف است با پایان دوره کرتاسه که یک شهاب‌سنگ بزرگ به زمین برخورد کرد. این برخورد اتمسفر را پر از غبار کرد و نور خورشید مسدود شد. فتوسنتز برای سال‌ها متوقف گردید و یک رویداد انقراض جمعی آغاز شد که تقریباً نیمی از گونه‌های زمین را محو کرد.

اما این رویداد موجب رونق قارچ‌ها شد. این ارگانیسم‌ها با مصرف بقایای فراوان گیاهان روی زمین به‌طور بی‌سابقه‌ای رشد کردند. همزمان که دایناسورها داشتند منقرض می‌شدند، دوران طلایی قارچ‌ها فرارسید.

بسیاری از این قارچ‌ها با مصرف برگ‌های درحال تجزیه رشد می‌کردند و همین باعث ارتباط نزدیک‌شان با مورچه‌ها شد. این حشرات قارچ‌ها را برای غذا کشت می‌دادند و در میانه انقراض گونه‌ها، به این جانداران سرسخت اتکا کردند.

یافته‌های دانشمندان نشان می‌دهد که تقریباً ۴۰ میلیون سال دیگر طول کشید تا مورچه‌ها به کشاورزی پیچیده‌تر برسند. این کشاورزی پیشرفته از تقریباً ۲۷ میلیون سال پیش آغاز شد. در این دوران، سرد شدن سریع اقلیم تمام زیستگاه‌های زمین را تحت‌تأثیر قرار داد.

در آمریکای جنوبی، زیستگاه‌های خشک‌تر، مانند ساواناها و علفزارها، بین نواحی بزرگ جنگل‌های مرطوب و گرمسیری شکاف ایجاد کردند. مورچه‌ها با بردن قارچ‌ها از جنگل‌های مرطوب به نواحی خشک‌تر، آن‌ها را از جمعیت‌های وحشی‌شان جدا کردند. این قارچ‌های جداشده برای ادامه بقا در آب‌وهوای خشک کاملاً به مورچه‌ها متکی شدند و راه برای توسعه کشاورزی پیچیده‌تر، مانند روش مورچه‌های برگ‌بُر، هموار شد.

مورچه‌ها قارچ‌ها را به همان روشی اهلی کردند که که انسان‌ها محصولات خود را. حالا این دستاورد شگفت‌انگیز دانشمندان نشان می‌دهد که این فرایند از چه زمانی آغاز شد و چگونه تکامل یافت. آن‌ها یافته‌های خود را در ژورنال Science منتشر کرده‌اند.