資料圖：切葉蟻正在搬運(yùn)樹(shù)葉(來(lái)源：北京科技報(bào))
美國(guó)的科學(xué)家日前稱,，他們最近在觀察和研究中發(fā)現(xiàn),，螞蟻一定程度上和人類社會(huì)的農(nóng)夫非常相似,，它們?cè)?000萬(wàn)年就會(huì)種植“莊稼”,，并且還懂得“施肥”和“除草”,。但有趣的是,，這些“莊稼”不是稻米小麥，而是可供螞蟻食用的各種菌類。
螞蟻培養(yǎng)菌類當(dāng)作食物
在3月24日出版的《國(guó)家科學(xué)研究院學(xué)報(bào)》上,，美國(guó)史密森國(guó)家自然歷史博物館昆蟲(chóng)學(xué)家特德-舒爾茲著文公布了這一新發(fā)現(xiàn),，這使科學(xué)家們對(duì)螞蟻的耕種能力以及這些能力的演化過(guò)程有了新的了解。借助DNA排序,，科學(xué)家們可以創(chuàng)建培育菌類的螞蟻“進(jìn)化樹(shù)”,，從而揭開(kāi)了
約5000萬(wàn)年前首創(chuàng)該農(nóng)業(yè)的螞蟻?zhàn)嫦鹊纳衩孛婕啞Ｔ谶^(guò)去的2500萬(wàn)年中,，4種不同特殊農(nóng)業(yè)體系的演化,，導(dǎo)致了最新進(jìn)化而來(lái)的、著名的培育菌類的螞蟻種類--南美切葉蟻的出現(xiàn),。這些螞蟻并不吞食樹(shù)葉,，而是在其上培育它們的菌類園，然后吞食這些菌類,。通過(guò)研究南美切葉蟻和其它螞蟻種類的農(nóng)業(yè)進(jìn)化過(guò)程,，科學(xué)家們將可以研發(fā)出人類新的改進(jìn)型農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)方法。
特德-舒爾茲說(shuō)：“農(nóng)業(yè)在動(dòng)物世界中極其罕見(jiàn),。目前我們僅知道4種動(dòng)物群具有農(nóng)業(yè)水平：螞蟻,、白蟻、樹(shù)皮甲蟲(chóng)和人類,。通過(guò)研究某些培育菌類的螞蟻,，我們將能夠更好地深入了解螞蟻農(nóng)業(yè)進(jìn)化中的各個(gè)階段。”為了完成研究,，科學(xué)家們花了不止15年的時(shí)間組合了一個(gè)復(fù)雜的標(biāo)本陣列,，包括91個(gè)螞蟻標(biāo)本，其中的65個(gè)標(biāo)本來(lái)自于代表不同的培育菌類的螞蟻群落,。接著,，研究人員們使用了DNA排序以及多種世界一流的計(jì)算機(jī)算法，構(gòu)建出了這些螞蟻的進(jìn)化樹(shù),，他們還用到了多米尼加琥珀中的此類螞蟻化石,，用它來(lái)校準(zhǔn)進(jìn)化樹(shù)中的時(shí)間間隔。根據(jù)這個(gè)進(jìn)化樹(shù),，科學(xué)家們可以確定,，所有培育菌類的螞蟻都源自一個(gè)共同的祖先，這個(gè)祖先在5000萬(wàn)年前全球變暖期間首創(chuàng)了這一農(nóng)業(yè)方式,，并且在2500萬(wàn)年前出現(xiàn)了4種不同的特殊農(nóng)業(yè)體系,。
這4個(gè)特殊的農(nóng)業(yè)體系各有其一套培育菌類的特殊方法。舉個(gè)例子,，約在2000萬(wàn)年前，其中一個(gè)螞蟻群落掌握了“更高等的農(nóng)業(yè)”,，也就是說(shuō)它們可以通過(guò)培育菌類來(lái)生產(chǎn)特殊的果實(shí),，用以當(dāng)作食物,。南美切葉蟻就屬于這一群落，它們起源于最近不到1000萬(wàn)年前,?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，如今在南美仍然生活著某些培育菌類的螞蟻種類,，它們是進(jìn)化樹(shù)中“缺少的一環(huán)”,。螞蟻的農(nóng)作物是類似于蘑菇的真菌，在蟻穴中培育,?？茖W(xué)家一共發(fā)現(xiàn)了553種螞蟻種植的真菌。
懂得“施肥”和“除草”
和人類種植莊稼一樣,，螞蟻也懂得施肥,，肥料就是它們自己的排泄物。它們還懂得“除草”,，它們不僅會(huì)將與真菌作物競(jìng)爭(zhēng)的其他野生菌類的孢子揀出來(lái)搬走,，而且會(huì)利用自身制造的抗生素作為“農(nóng)藥”，以抑制有害的野生菌類生長(zhǎng),。研究者稱,，許多其他生物身上也有很多“共生者”。一些鮮艷的魷魚(yú)帶有“會(huì)發(fā)光的”寄生菌,，有些植物身上也寄生著對(duì)抗害蟲(chóng)的寄生菌,。但這種螞蟻腺窩的特殊結(jié)構(gòu)使得它們的這種共生關(guān)系更加精益求精。研究者發(fā)現(xiàn),，一些近緣的不種植真菌的螞蟻身上則沒(méi)有腺窩,，也沒(méi)有寄生菌。
研究者通過(guò)對(duì)一種名叫“真菌螞蟻”的螞蟻身上的白色斑點(diǎn)進(jìn)行研究,，得出這一結(jié)論,。這些螞蟻將近200種，不同“真菌螞蟻”依靠種植不同的真菌類蘑菇來(lái)作為惟一的食物來(lái)源,。所以這些螞蟻費(fèi)很大心思來(lái)照顧它們的“蘑菇園”,，包括利用各種植物、種子及幼蟲(chóng)糞便來(lái)施肥,?？茖W(xué)家們利用掃瞄電子顯微鏡仔細(xì)研究幾種“真菌螞蟻”，發(fā)現(xiàn)這些螞蟻的嘴巴和前肢上隱藏著許多細(xì)小的腺窩,，里面充斥著一種能產(chǎn)生抗生素的細(xì)菌,。這些腺窩有一些細(xì)小的孔通向螞蟻身體外部，這樣它們就可以將抗生素傳播給作物?？股乜梢詺⑺罆?huì)使作物生病的寄生蟲(chóng),，從而確保它們主人的食物來(lái)源不受破壞。而通過(guò)這些特殊的腺體,，這些細(xì)菌不僅從螞蟻身上獲取營(yíng)養(yǎng),，也搭了螞蟻的順風(fēng)車。
螞蟻抗生素不產(chǎn)生抗藥性
最讓人驚訝的是,，螞蟻將抗生素作為一種耕種手段已經(jīng)有5000萬(wàn)年的時(shí)間,，而這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也提出了這樣一個(gè)問(wèn)題：這些抗生素在寄生蟲(chóng)體內(nèi)并沒(méi)有經(jīng)過(guò)明顯的抗性進(jìn)化，為什么它們還能繼續(xù)發(fā)揮作用呢,？眾所周知,，人
