Муравьи в огромных количествах встречаются почти во всех регионах мира и во всех средах обитания. Но как они стали самыми многочисленными и разнообразными видами насекомых на планете? У ученых может быть ответ, и он связан с растениями.
Около 60 миллионов лет назад муравьи в основном жили в лесах и строили свои гнезда под землей. Но современные муравьи диверсифицировались и теперь насчитывает более 14 000 видов, некоторые из которых сейчас живут в саваннах, лугах и пустынях. На самом деле муравьев можно найти на всех континентах, кроме Антарктиды.
Предыдущие исследования показали, что диверсификация муравьев совпала с появлением покрытосеменных, растений, которые производят цветы и приносят семена в плодах. Что менее ясно, так это роль цветковых растений в эволюции муравьев и то, как мы достигли количества отдельных муравьев, которое мы видим сегодня, которое оценивается более чем в четыре квадриллиона — это четыре с 15 нулями. /p>
Теперь исследователи из Филдовского музея в Чикаго, а также Корнеллского и Стэнфордского университетов обратились к окаменелостям, ДНК и климатическим данным, чтобы выяснить, как связаны муравьи и растения с точки зрения эволюции.
«Если вы посмотрите вокруг, Сегодня в мире вы можете увидеть муравьев почти на каждом континенте, занимающих все эти разные места обитания и даже разные размеры этих мест обитания — некоторые муравьи живут под землей, некоторые живут в кронах деревьев», — сказал Мэтью Нельсен, ведущий автор исследования. «Мы пытаемся понять, как они смогли измениться от одного общего предка до всех этих разных пространств».
Чтобы смоделировать эволюцию муравьев, исследователи сравнили климат, в котором живут 1435 современных видов муравьев, и добавили реконструкцию генеалогии муравьев в масштабе времени на основе генетической информации и окаменелостей муравьев, сохранившихся в янтаре. Они получили аналогичную информацию о растениях, а затем сравнили их.
Полученные данные свидетельствуют о том, что самые ранние муравьи занимали лесные места обитания примерно до периода от среднего до позднего палеогена (от 66 до 23 миллионов лет назад) до раннего неогена (от 23 миллионов лет назад до настоящего времени). Именно в то время они начали диверсифицироваться под влиянием эволюции лесных растений.
«Примерно в это время некоторые растения в этих лесах эволюционировали, чтобы выдыхать больше водяного пара через крошечные отверстия в листьях — они сделали все это место намного более влажным, поэтому окружающая среда стала больше похожа на тропический лес», — сказал Нельсен.
Чтобы спастись от сырости, некоторые муравьи перенесли свои гнезда из-под земли на деревья. Исследователи предполагают, что по мере того, как лесные покрытосеменные медленно распространялись наружу, чтобы заселить более открытые и засушливые регионы, некоторые из муравьев последовали за ними. Вероятно, говорят исследователи, потому что они следовали за своим желудком.
«Другие ученые показали, что растения в этих засушливых местах обитания эволюционировали в способах приготовления пищи для муравьев, включая такие вещи, как элайосомы, похожие на мясистые придатки. на семена», — сказал Нельсен.
Сложились взаимовыгодные отношения. Муравьи наслаждались пищей, которую давали семена растений, а муравьи, съевшие семена, обеспечили дальнейшее распространение растений.
Результаты исследования улучшают наше понимание того, как эволюция муравьев совпадает с эволюцией и была обусловлена ею. эволюция цветковых растений, начавшаяся миллионы лет назад.
«Это исследование показывает важную роль, которую растения играют в формировании экосистем, — сказал Нельсен. «Сдвиги в растительных сообществах, подобные тем, которые мы наблюдаем в результате исторических и современных изменений климата, могут каскадно воздействовать на животных и другие организмы, зависящие от этих растений».
Исследование опубликовано в журнале журнал Evolution Letters.
