قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.
سي إن إن
—
ربما تكون قد شاهدت النمل قاطع الأوراق وهو يحمل نباتات في فيلم وثائقي عن الطبيعة أو متحف العلوم أو المتحف. أغنية “دائرة الحياة”. في بداية فيلم الرسوم المتحركة ديزني “الأسد الملك” عام 1994.
لا يأكل هذا النمل أوراق الشجر، بل يعيدها إلى أعشاشه لإطعام حديقة الفطريات التي تنتج الغذاء للنمل.
وقد استخدم الباحثون الآن تحليل الحمض النووي لتحديد المدة التي قضاها النمل في زراعة الفطريات ونشرت الدراسة يوم الخميس في مجلة العلوم. وكانت هذه الحشرات من أصغر المزارعين في العالم منذ 66 مليون سنة، وذلك بفضل كويكب ضرب الأرض وأطلق سلسلة من الأحداث التي أدت إلى انقراض الديناصورات.
الفطريات هي مملكة حياة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالحيوانات أكثر من النباتات، والعديد منها يستهلك المواد النباتية المتحللة. تشكل بعض الفطريات الأجسام الثمرية التي نعرفها بالفطر كجزء من دورتها التكاثرية، ولكنها تشكل أيضًا شبكة متفرعة من الهياكل الشبيهة بالخيوط. حيفا. منذ 150 عامًا بالضبط، اكتشف العلماء لأول مرة أن النمل قاطع الأوراق يزرع حدائق فطرية داخل أعشاشه، ويتغذى على الأجزاء الفطرية من الأوراق ويتغذى على أطراف الشبكات الفطرية.
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي: “النمل يقوم بالزراعة مثل البشر تماما”. دكتور. تيد ر. شولتزعالم حشرات وباحث ومراقب غشائيات الأجنحة في متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الطبيعي في واشنطن العاصمة. “لديهم أدمغة صغيرة، لكنهم قادرون على تنفيذ هذه السلوكيات المعقدة.”
يقول شولتز إن الفهم الأفضل لأساليب تربية النمل، والتي أفادت الحشرات والفطريات على حد سواء مع مرور الوقت، يمكن أن يساعد البشر يومًا ما على تطوير أساليب زراعية أكثر كفاءة.
كان شولتز يدرس النمل الذي يزرع الفطريات، بما في ذلك النمل قاطع الأوراق، لأكثر من 35 عامًا لمعرفة كيفية تطور هذا السلوك غير العادي.
ولتتبع تطور هذه العلاقة بين النمل والفطريات، قام شولتز وزملاؤه بإنشاء أشجار عائلية معقدة. وباستخدام الحمض النووي لـ 475 نوعًا من الفطريات، بما في ذلك 288 نوعًا يزرعها النمل، قام الباحثون بتجميع كيفية ارتباط كل هذه الكائنات الحية ببعضها البعض. وفعل فريق البحث الشيء نفسه بالنسبة لـ 276 نوعا من النمل، بما في ذلك 208 نوعا من مزارعي الفطريات.
تعتمد أشجار العائلة على مدى تشابه أو اختلاف جينات الأنواع المختلفة، ويتم تحديد طول الفروع من خلال مقدار التباين الجيني الموجود من نوع إلى آخر. غالبًا ما ترتبط هذه الاختلافات الجينية بالوقت، وتتطلب الاختلافات مزيدًا من الوقت لتتطور. ومن خلال ربط كل شجرة عائلة بأحافير نادرة من الفطريات والنمل، على التوالي، تمكن العلماء من تحديد المدة التي تفرع فيها النمل والفطريات إلى عائلات وأنواع حية اليوم.
ووجد الباحثون أن أسلاف الفطريات الحديثة التي يزرعها النمل بدأت في التطور منذ 66 مليون سنة – في نفس الوقت تقريبًا الذي ضرب فيه كويكب كبير شبه جزيرة يوكاتان في ما يعرف الآن باسم تشيككسولوب في المكسيك. وقد حجبت سحابة الغبار الناجمة عن الاصطدام ضوء الشمس، مما تسبب في موت كبير للنباتات والحيوانات، بما في ذلك الديناصورات (باستثناء الطيور). لكن يبدو أن هذا التدمير والتحلل يمثل فرصة ذهبية للفطريات التي تحلل النباتات الميتة.
وقال شولتز: “هناك أدلة على أن الفطريات ازدهرت لفترة وجيزة بعد نهاية العصر الطباشيري-الباليوجيني”.
تنوعت أيضًا أسلاف قاطعات الأوراق الحديثة وغيرها من النمل الذي ينمو الفطريات في هذا الوقت تقريبًا، وتطورت مع الفطريات على مر السنين، حيث قام بعض النمل “بزراعة” أنواع فطرية موجودة اليوم فقط. أعشاش النمل.
دكتور كوري موروواتفق أستاذ علم الحشرات والبيولوجيا التطورية في جامعة كورنيل شمال ولاية نيويورك مع فرضية شولتز القائلة بأن تأثير الكويكب أدى إلى تطور زراعة الفطريات في النمل.
وقال مورو، الذي لم يشارك في الدراسة: “إنها واحدة من تلك الأشياء التي لن يتمكنوا أبدًا من إثباتها حتى نحصل على آلة الزمن، لكنهم يقومون بتسلسل ما يحدث عالميًا مع الفطريات والنمل”. “يمكنك أن ترى هذه العلاقة بين شخصين تقريبًا.”
يبدو أن هذا التاريخ التطوري المشترك قد أفاد النمل والفطريات فيما يسمى بالتبادلية. يحصل النمل على الطعام، وتحصل الفطريات على المسكن والطعام، ويعتني بها النمل بعناية، وتتاح لها فرصة الانتشار بينما تقتحم الحشرات مناطق جديدة.
وقال شولتز: “عندما تترك الملكة ابنة عش والدتها وتستعد لبدء عشها الخاص، فإنها تأخذ بعضًا من فطر والدتها في فمها”.
يساعد النمل والفطريات بعضهما البعض، لكن بإمكانهما أيضًا مساعدة المزارعين من البشر.
وقال شولتز: “لقد ظل البشر يزرعون منذ 12 ألف عام”. “النمل 66 مليون سنة.”
يستخدم النمل البكتيريا للمساعدة في الحفاظ على صحة محاصيله الفطرية من الأمراض، ويبدو أن المزارعين البشر يحققون نجاحًا أكبر من محاصيلهم.
وقال شولتز: “إننا نتعامل باستمرار مع مقاومة المضادات الحيوية ونحاول إيجاد مضادات حيوية جديدة للتغلب عليها”. “إذا تمكنا من معرفة كيفية قيامهم بذلك، فلا أرى كيف لا يمكن لذلك أن يرشد ممارسة الزراعة البشرية ويحسنها.”
كيت كولومبيوسكي كاتبة علمية مستقلة مقيمة في شيكاغو.