Mrówki uprawiały grzyby już 66 milionów lat temu

Rolnictwo kojarzymy z ludźmi i ostatnimi kilkoma tysiącami lat historii. Tymczasem prawdziwymi pionierami uprawy były owady. Praca opublikowana w październiku 2024 roku w czasopiśmie Science przez zespół Teda Schultza ze Smithsonian’s National Museum of Natural History pokazuje, że mrówki uprawiają grzyby od około 66 milionów lat. To dokładnie ten moment, w którym w Ziemię uderzyła asteroida i wyginęły dinozaury.

Katastrofa, która stworzyła okazję

Uderzenie asteroidy na końcu kredy wywołało globalne wymieranie, ale dla grzybów okazało się nieoczekiwaną szansą. Pył i pozostałości po zderzeniu na lata przesłoniły Słońce i ograniczyły fotosyntezę. Rośliny masowo obumierały, a świat pokryła gruba warstwa martwej materii organicznej. Dla organizmów rozkładających szczątki, czyli dla grzybów, nastały żniwa. Wiele gatunków rozwijało się bujnie na gnijącej ściółce, a to właśnie tam często bytują mrówki.

Badacze sądzą, że w tych warunkach doszło do zacieśnienia relacji. Mrówki, które i tak przebywały wśród rozkładającej się materii, zaczęły korzystać z obfitości grzybów jako źródła pokarmu. Z przygodnego zbieractwa z czasem wyrósł prawdziwy system uprawy, przekazywany z pokolenia na pokolenie kolonii.

Jak odczytano tę historię

Zespół nie miał wehikułu czasu, więc sięgnął po genetykę. Naukowcy przeanalizowali dane z setek gatunków mrówek i grzybów, a następnie zbudowali szczegółowe drzewa rodowe obu grup. Porównanie tych drzew pozwoliło ustalić, kiedy linie mrówek i uprawianych przez nie grzybów zaczęły iść wspólną drogą. Wynik wskazał na okolice granicy kredy i paleogenu, czyli mniej więcej 66 milionów lat temu.

Co ciekawe, uprawa przez długi czas pozostawała dość luźna. Dopiero około 40 milionów lat później, a więc mniej więcej 27 milionów lat temu, wykształciło się tak zwane wyższe rolnictwo. To wtedy pojawiły się grzyby całkowicie udomowione, tak zależne od mrówek, że nie potrafią już żyć samodzielnie w naturze. Badacze wiążą ten przełom prawdopodobnie ze zmianą klimatu na chłodniejszy i bardziej suchy, która odcięła hodowlane grzyby od ich dzikich krewnych i przypieczętowała pełne udomowienie.

Rolnicy starsi od ludzi o miliony lat

Dziś grzyby uprawia ponad dwieście gatunków mrówek z grupy Attini, w tym słynne mrówki grzybiarki, które tną liście na drobne kawałki. Owady nie jedzą jednak samych liści. Zanoszą je do podziemnych ogrodów, gdzie służą jako pożywka dla grzybni. Grzyb rozkłada roślinny materiał i wytwarza bogate w składniki odżywcze struktury, którymi karmią się mrówki i ich larwy.

To rolnictwo jest zaskakująco zaawansowane. W skrócie owady:

• zbierają i przygotowują materiał roślinny, który staje się pożywką dla grzybni,
• pielą grządki, usuwając obce pleśnie i zarodniki konkurencyjnych grzybów,
• dbają o odpowiednią wilgotność i temperaturę w podziemnych komorach,
• część gatunków korzysta z bakterii wytwarzających naturalne związki chroniące uprawę przed chorobami.

Innymi słowy, mrówki stosują coś w rodzaju naturalnych środków ochrony roślin na długo przed tym, zanim człowiek wynalazł jakiekolwiek narzędzie.

Uczeni wyróżniają kilka poziomów tego rolnictwa, od najprostszego, w którym mrówki korzystają z grzybów wciąż blisko spokrewnionych z dzikimi, po zaawansowane systemy z całkowicie udomowionymi szczepami. Szczytem są mrówki grzybiarki tnące liście, których kolonie potrafią liczyć miliony osobników i przetwarzać ogromne ilości roślinnej biomasy. W tropikach obu Ameryk należą one do najważniejszych roślinożerców, choć same nie trawią liści, lecz oddają je w opiekę grzybowi. To pokazuje, że badana relacja nie jest ciekawostką z marginesu, ale filarem całych ekosystemów.

Co ta historia mówi o grzybach

Odkrycie świetnie pokazuje, jak głęboko grzyby są wplecione w ewolucję innych organizmów. Ich zdolność do rozkładania martwej materii, o której piszemy w tekście o saprotrofach, uczyniła je idealnym partnerem w czasach, gdy świata nie dało się już zasilać samą fotosyntezą. Bez sprawnej grzybni ta symbioza nie miałaby prawa powstać.

Relacja mrówek i grzybów to jednak nie jedyny przykład, w którym owad i grzyb łączą losy. Zupełnie inną, znacznie mniej przyjazną wersję takiego związku opisujemy w artykule o grzybie sterującym mrówkami. Świat grzybów potrafi być zarówno hojnym sojusznikiem, jak i bezwzględnym pasożytem, a badanie z 2024 roku dokłada do tej układanki jeden z najstarszych i najbardziej zaskakujących rozdziałów.

Materiał ma charakter wyłącznie informacyjny i popularnonaukowy. Opisuje ewolucję i ekologię grzybów. Kluczowe ustalenia pochodzą z pracy zespołu T. Schultza opublikowanej w Science w 2024 roku.