Gli umani praticano l'agricoltura da circa 10.000 anni. Ma le formiche attine del Sud America (che includono i famosi tagliatori di foglie) ci hanno battuto da molto tempo.
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Secondo un nuovo articolo scritto dall'entomologo Ted Schultz, curatore di formiche del Museo Nazionale di Storia Naturale di Smithsonian, le formiche attine, che coltivano su scala industriale simile agli umani, hanno coltivato con cura giardini con una complessa divisione del lavoro per crescere un fungo commestibile. Il team di Schultz ha scoperto che le formiche lo hanno fatto molto più a lungo di quanto si credesse in precedenza - fino a 65 milioni di anni - e che abbiamo molto da imparare da loro.
Schultz e i suoi coautori, guidati da Sanne Nygaard, Guojie Zhang e Jacobus Boomsma dell'Università di Copenaghen, hanno condotto un'analisi dei genomi delle varie specie di formiche attine e dei funghi che coltivano. I loro risultati rispondono ad alcune domande evolutive di lunga data.
Le 210 specie di formiche attine, tra cui le 47 specie di tagliafoglie, foraggiano attraverso le foreste del Centro e del Sud America alla ricerca di foglie e altra vegetazione, che ritagliano a pezzi usando le loro potenti mascelle e riportano ai loro nidi. Ma non mangiano mai direttamente le foglie. La materia vegetale viene utilizzata come mezzo di crescita per alcune varietà di funghi commestibili che il team di Schultz afferma che sono state coltivate e trasmesse da generazioni di formiche che risalgono a decine di milioni di anni fa.
Quando un gruppo di formiche cacciatori-raccoglitori nel Sudamerica passarono eoni fa a mangiare funghi, l'allevamento di formiche iniziò ad evolversi.
Schultz afferma che il passaggio ancestrale dallo stile di vita di un cacciatore-raccoglitore all'agricoltura era probabilmente irreversibile. Molti geni sono scomparsi dalle formiche mentre effettuavano la transizione.
“Sembra che probabilmente poco dopo che l'antenato di queste formiche abbia iniziato a coltivare funghi, la formica ha perso la capacità di produrre uno degli aminoacidi, l'arginina. Quindi l'idea è che dipende dal fungo per quell'amminoacido. . . Probabilmente non possono tornare indietro. "
Mentre l'arginina si trova nella carne e in molte piante, la necessità di trovare sufficienti fonti selvatiche dell'amminoacido potrebbe rendere difficile per le formiche rinunciare alla loro dipendenza dai funghi che usano le formiche tanto quanto le formiche usano i funghi .
"Quando ho iniziato a farlo, il modo in cui pensavamo che fossero gli agricoltori di formiche sono come piccoli umani", dice Schultz. “E siamo abbastanza sicuri di essere responsabili dei nostri raccolti. Quando ho iniziato a lavorare con i micologi, avevano una visione diversa. La colonia fungina sta inviando le formiche per riportare il cibo. Tendo a pensarlo come se nessuno avesse il controllo. È una simbiosi e la selezione agisce sulla combinazione. "
Le formiche attine hanno iniziato la loro relazione simbiotica con i loro funghi iniziando da qualche parte tra 45 milioni di anni fa e 66 milioni di anni fa. Azzerare più da vicino i tempi può insegnarci molto sul perché hanno cambiato il loro modo di vivere. A 66 milioni di anni fa, l'alba della coltivazione dei funghi coinciderebbe con il periodo attorno all'impatto con l'asteroide che la maggior parte degli scienziati ritiene abbia spazzato via la maggior parte dei dinosauri e gran parte dell'altra vita sulla Terra.
"Sarebbe un momento in cui molte cose su cui avresti fatto affidamento nel mondo delle piante sarebbero crollate", dice Schultz. “Sarebbe probabilmente un grande boom per cose come i funghi e le cose che si nutrono di materiale in decomposizione. Quindi potrebbe essere stato un periodo di boom per le cose che si nutrivano di quegli organismi. ”Molte piante producono difese chimiche che impediscono agli insetti di mangiarle. Ma i tagliatori di foglie e altri attini sono riusciti a evitare questo problema alimentando le foglie velenose con i funghi commestibili. In un mondo post-impatto che probabilmente assomigliava al nostro concetto di inverno nucleare, era probabilmente utile non essere schizzinosi su quali piante raccoglievi.
Ma perché queste formiche hanno prosperato, diversificato e continuato a crescere funghi per decine di milioni di anni che non sono un incubo post-apocalittico? In superficie, sembrano avere una strategia di sopravvivenza rischiosa e troppo specializzata. Completamente dipendente da un'unica fonte alimentare soggetta a malattie e cambiamenti climatici.
"Sembra che le formiche consumino più energia degli agricoltori che dei cacciatori-raccoglitori", afferma Schultz. “Ci sono stati studi che dimostrano che gli umani agricoli primitivi erano meno nutriti dei cacciatori-raccoglitori. Quindi quale sarebbe il vantaggio, nell'uomo o nelle formiche? Stabilità? Molto essere una formica significa tamponarsi dall'ambiente. ... se stai dando da mangiare ai tuoi piccoli in base a ciò che portano gli spazzini e la riserva di prede oscilla, ciò può essere negativo. Con i [tagliafoglie], in qualsiasi momento la colonia tende ad avere più cibo di quello che la colonia può mangiare. Almeno poche settimane di rifornimento. ”
Le formiche attine moriranno di fame se il loro fungo si estingue e non sono in grado di trovare un campione di una varietà simile da coltivare. Alcuni dei ceppi di funghi usati da alcune specie di formiche non si trovano più da nessuna parte in natura (tutti i funghi coltivati dalle formiche discendono da un singolo antenato). Possono produrre funghi di tanto in tanto, ma le spore non sembrano avere successo. Sia il fungo che la formica dipendono completamente l'uno dall'altro per la sopravvivenza.
Gli esseri umani possono avere importanti lezioni da imparare dalle formiche attine. Abbiamo lottato per proteggere la sopravvivenza delle nostre colture solo per circa 10.000 anni. "Siamo costantemente alla ricerca di erbicidi o antibiotici per controllare i parassiti. E i parassiti sono contromisure in costante evoluzione contro queste cose ", afferma Schultz.
La varietà di banana più importante dal punto di vista economico si è estinta funzionalmente negli anni '60 e un'altra varietà sta andando nella stessa direzione. "In qualche modo questo sistema con le formiche è stato in equilibrio per milioni di anni", aggiunge.
Shultz nota un'importante differenza tra l'evoluzione dell'agricoltura umana e quella attina.
“Almeno tecnicamente, gli esseri umani non sono biologicamente dipendenti da una data coltura. Se avessimo voluto diventare nuovamente cacciatori di raccoglitori, biologicamente, potremmo farlo. "
