Друзі навіки. Еволюційний зв'язок між мурахами та рослинами триває вже 60 мільйонів років

Близько 60 мільйонів років тому мурахи в основному мешкали в лісах, будуючи свої підземні гнізда. Сьогодні вони розділилися на більш ніж 14 000 видів та влаштувалися в саванах, луках та пустелях. Комахи мешкають на всіх континентах, крім Антарктиди. Мурахи повсюдно поширені в різних регіонах та екосистемах по всьому світу. Однак як вони стали найрізноманітнішим і найбільш густонаселеним видом комах на планеті? Відповідь, на думку вчених, криється в тій ролі, яку зіграли рослини, пише New Atlas.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал . Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження показали, що диверсифікація мурах збіглася з появою ангіоспермів — квіткових рослин, що дають плоди та насіння. Однак залишається незрозумілим, як еволюція мурашок та квіткових рослин переплелася між собою та призвела до появи приголомшливої кількості мурашок, яку ми спостерігаємо сьогодні та яку оцінюють у понад чотири квадрильйони — число, яке являє собою четвірку з п'ятнадцятьма нулями.

Група дослідників з Польового музею в Чикаго, а також Корнельського і Стенфордського університетів заглибилася в минуле, використовуючи скам'янілості, ДНК та кліматичні дані, щоб простежити еволюційні зв'язки між мурахами та рослинами.

Провідний автор дослідження Метью Нельсен пояснив, що сьогодні мурах можна зустріти в різних місцях проживання по всьому світу, займаючи в них різні простори — від підземних приміщень до верхівок дерев. Дослідники спробували зрозуміти, як ці комахи еволюціонували від одного предка, щоб стати настільки різноманітними в плані середовища проживання.

Для цього група дослідників вивчила клімат, у якому мешкають 1 435 сучасних видів мурах. Потім вони створили масштабовані за часом реконструкції генеалогії мурах на основі генетичної інформації та скам'янілостей мурах, що збереглися в бурштині. Дослідники також вивчили дані про рослини і порівняли інформацію, отриману від тих та інших.

Результати дослідження показали, що в період палеогену (66-23 млн років тому) та раннього неогену (23 млн років тому і до теперішнього часу) більшість ранніх мурах мешкали в лісових біотопах. Саме в цей період вони почали диверсифікуватися під впливом еволюції лісових рослин.

За словами Нельсена, приблизно в цей час деякі лісові рослини стали пропускати більше водяної пари через маленькі пори в листі, що підвищило рівень вологості, зробивши навколишнє середовище більш схожим на тропічний ліс.

Щоб уникнути надлишку вологи, деякі мурахи перенесли свої гнізда з землі на дерева. Коли ангіосперми поширилися з лісу в посушливі райони, деякі мурахи, ймовірно, пішли за ними, приваблені новими джерелами їжі. Дослідники вважають, що ці мурахи, ймовірно, слідували за покликом своїх шлунків.

Нельсен пояснив, що попередні дослідження показали, що рослини в посушливих місцях проживання розвивали способи видобутку їжі для мурах, наприклад, м'ясисті придатки на насінні, які називаються елайосомами. У результаті виникли взаємовигідні відносини між рослинами та мурахами. Мурахи отримували їжу з насіння рослин, а натомість мурахи сприяли подальшому поширенню рослин.

Результати дослідження допомагають прояснити, як еволюція квіткових рослин сприяла та збіглася з еволюцією мурах мільйони років тому.

Нельсен підкреслив, що дослідження підкреслює найважливішу роль рослин у формуванні екосистем. Зміни в рослинних угрупованнях, спричинені історичними та сучасними змінами клімату, можуть мати далекосяжні наслідки для організмів, що залежать від цих рослин.

Раніше Фокус писав про сімейні розбірки у мурашиній групі. Вчені вивчали механізми, що стримують конкуренцію серед мурах-родичів.