Na Fidżi mrówki nauczyły się hodować rośliny, by stanowiły dom dla ich ogromnych kolonii

Te owady to rolnicy, którzy potrafią wyhodować całe miasta… z ziaren.

Wysoko, wśród drzew na wyspach Fidżi, mrówki z gatunku Philidris nagasau tworzą coś niespotykanego. Zbierają ziarna kilku gatunków dużego owoca rośłiny rodzaju Squamellaria i z pietyzmem sadzą je w zakamarkach tropikalnych drzew. Gdy tylko roślina zakorzeni się w drzewie i zacznie rosnąć, mrówki wchodzą do środka i zakładają tam początki swej kolonii. I wtedy zaczyna się prawdziwa ,,akcja”. Z czasem roślina zaczyna się rozrastać, a mrówki zaczynają wydrążać w środku tunele, korytarze i pomieszczenia, wszystko wewnątrz rośliny. W ramach rozrostu kolonii, struktura może zawierać tuziny tych owoców, które zaczynają wyglądać niczym guzy, puchnące na korze drzew.

Naukowcy już od jakiegoś czasu wiedzieli, że mrówki potrafią budować kolonie w owocach, lecz nowe badanie Nature Plants (czasopismo – www.nature.com – przypis tłum.) odkryło, że ten typ budowy domostw przez mrówki jest o wiele bardziej skomplikowany i o wiele starszy niż wiedzieliśmy. Biolodzy Uniwersytetu w Monachium, Guillaume Chomicki oraz Susanne S. Renner udali się na Fidżi w celu obserwacji mrówek i odkryli, że zamieszkują one 6 różnych gatunków rośliny rodzaju Squamellaria. Każdy z tych gatunków ewoluował by rosnąć na korach drzew, używając specjalnego systemu korzeniowego zwanego stopą. Gdy rośliny są jeszcze młode, mrówki wchodzą przez małą szczelinę w łodydze (domatium) by zasiedlić roślinę
i ją nawozić. O ile naukowcy nigdy bezpośrednio nie zaobserwowali, w jaki sposób mrówki roślinę nawożą, o tyle spekulują, że mrówki zwyczajnie wydalają tam odchody.

Gdy roślina dojrzewa, domatium zaczyna puchnąć w duży, podobny do żarówki kształt. Gdy wyprodukuje nasiona, mrówki sadzą je w innych rejonach drzewa, strzegąc ich podczas rozrostu. Gdy podano mrówkom różne nasiona rodzaju Squamellaria, wybierały one nasiona tylko te preferowane przez nie. Jedna kolonia obserwowana przez naukowców była budowana w oparciu o 25 różnych gatunków roślin.

Mrówki nawożą roślinę nawet po osiągnięciu jej dojrzałości, a rośliny dostarczają im słodkie owoce oraz schronienie.
Co fascynujące, to jest przykład prawdziwej symbiozy między dwoma gatunkami. Chomicki i Renner nie mogli znaleźć żadnej mrówki gatunku Philidris nagasau, żyjącej poza roślinami rodzaju Squamellaria, ani nie znaleźli żadnego z preferowanych gatunków Squamellaria rozsiewających nasiona inaczej niż przy pomocy mrówek. Genetyczna analiza umożliwiła naukowcom zrekonstruować historię ewolucji Philidris nagasau i wybranych przez nie owoców na Fidżi. Ustalono, że te 2 gatunki (mrówki i  grupa gatunków Squamellaria – przyp. tłum.) prawdopodobnie wspólnie ewoluowały przez co najmniej trzy miliony lat!

Najbliżsi krewniacy gatunku P. nagasau budują tzw. ,,carton nest” – kolonie w grzybach, żerujących na drzewach. Niektóre z nich zwisają z drzew i wyglądają bardzo podobnie do roślin Squamellaria. Lecz jakieś 3 miliony lat temu,
P. nagasau przestały budować w grzybie. W tym samym czasie rośliny rodzaju Squamellaria wyewoluowały ,,stopowy” system korzeni, który umożliwił im rozwój na drzewach. Wtedy również te rośliny rozwinęły strukturę zwaną domatium, gdzie żyją mrówki. W pokrewnych gatunkach tej rośliny, zarówno domatium jak i korzeń rozwijają się pod ziemią. Wysoce prawdopodobnym jest, że wiele z tych zmian strukturalnych, jakie możemy zaobserwować w roślinach Squamellaria wynika z kultywacji i dbania o nie przez mrówki, tak jak ludzie zmieniali cechy fasoli czy kukurydzy przez tysiące lat upraw.

Philidris nagasau to nie jedyne mrówki, które stały się rolnikami. Mrówki z rodzajów Atta oraz Acromyrmex hodują pod ziemią grzyby, by wykarmić ich młode, a  Linepithema humile (mrówka argentyńska) hodują mszyce na drzewach, wysysając z nich słodkie substancje (spadź). Co odróżnia gatunek Philidris nagasau to to, że całe ich życie jest w pełni zależne od rozwoju owocu, który uprawiają. Squamellaria są w tej samej sytuacji, polegając na mrówkach w celu rozmnażania i rozwoju. Teraz mamy większe pojęcie o tym, jak ta zależność się narodziła. Miliony lat przed tym, jak człowiek w ogóle myślał o rolnictwie i uprawie, te owady poświęciły całe swoje społeczności budowaniu miast stworzonych w roślinach.

Nature Plants, 2016.

DOI: dx.doi.org/10.1038/nplants.2016.181

Zdjęcie przekroju owocu: Derrick J. Rowe

Źródło i zdjęcie miniatury: https://arstechnica.com/science/2016/11/on-fiji-ants-have-learned-to-grow-plants-to-house-their-massive-colonies/

Tłumaczenie: Zsasz