Un grupo de hormigas sudamericanas ha cultivado hongos desde poco después de la muerte de los dinosaurios, según un equipo de investigación internacional que incluye científicos del Smithsonian. Los genes de los criadores de hormigas y sus cultivos de hongos revelan una historia sorprendentemente antigua de adaptaciones mutuas. Esta evolucióndar y recibir ha llevado a algunas especies, las hormigas cortadoras de hojas, a desarrollar una agricultura a escala industrial que supera la agricultura humana en su eficiencia.
Los capítulos clave de la historia de la agricultura de hormigas están escritos en los genes de los insectos y sus hongos de cultivo. Un equipo que incluye a Jacobus Boomsma, investigador asociado en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales y profesor de biología en la Universidad de Copenhague con sus colegasallí, Sanne Nygaard y Guojie Zhang, observaron los genes de siete especies de hormigas agrícolas y sus hongos asociados para comprender cómo se desarrolló la asociación. En un estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza , los científicos descubrieron que hace 55 a 60 millones de años las hormigas pertenecientes a la tribu Attini cambiaron de un estilo de vida de cazadores-recolectores a la agricultura de subsistencia de hongos que crecieron en descomposición, materia vegetal leñosa. Los hongos de crecimiento lento sostenían pequeñas colonias de hormigas, pero fue el primer paso hacia la agricultura a una escala mucho mayor.
"Las hormigas perdieron muchos genes cuando se comprometieron a cultivar hongos", dijo Boomsma. Esto ataba el destino de las hormigas a su comida, con los insectos dependiendo de los hongos para obtener nutrientes, y los hongos aumentan su probabilidad de supervivencia siprodujeron cultivos más nutritivos ". Condujo a una cascada evolutiva de cambios, sin igual por ningún otro linaje animal estudiado hasta ahora"
Los investigadores descubrieron que hace unos 25 millones de años un linaje de hormigas productoras de hongos comenzó a cultivar hongos que producían pequeños bulbos ricos en proteínas que las hormigas cosechaban preferentemente. Alimentos más nutritivos respaldaron colonias más grandes, lo que generó aún más avances en los hongos hormigacoevolución hasta que, hace 15 millones de años, emergieron las hormigas cortadoras de hojas. Las especies de hormigas cortadoras de hojas cortan y siembran diariamente sus granjas subterráneas con materia vegetal fresca y verde, cultivando una especie de hongo completamente domesticado a escala industrial que puede sostener colonias con hastamillones de hormigas.
La domesticación cambió a ambos socios en la relación. A diferencia de sus ancestros y parientes silvestres actuales, el hongo de las hormigas cortadoras de hojas ya no puede producir enzimas que digieran la materia vegetal leñosa, lo que lo hace dependiente de las hojas verdes que traen las hormigas. A su vez, el hongo produce cuerpos fructíferos hinchados con proteínas esenciales para el crecimiento de las hormigas. Las hormigas han desarrollado enzimas especiales para digerir fácilmente este superalimento y no pueden comer nada más. Sin poder sobrevivir el uno sin el otro, los cortadores de hojas simbióticos y sus hongos sin embargo forman el más grandecolonias de cualquiera de las hormigas productoras de hongos. Trabajan juntas como los herbívoros dominantes en los bosques neotropicales.
Por el contrario, los humanos comenzaron la agricultura de subsistencia hace unos 10,000 años, progresando a la agricultura industrializada solo en el siglo pasado. En términos humanos, dijo Boomsma, el éxito de las hormigas cortadoras de hojas es similar a las personas que descubren cómo cultivar una sola, todosúper alimento resistente a las enfermedades, plagas y sequías a escala industrial, "para la época de la antigua civilización griega".
Gran parte de la investigación sobre las hormigas productoras de hongos proviene de científicos que trabajan en Panamá a través del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales durante los últimos 25 años. El nuevo estudio es uno de los primeros intentos de observar la composición genética completa de las hormigas ylos hongos, en lugar de solo unos pocos genes seleccionados de interés. El coautor Ted Schultz del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian dijo que hay mucho más por descubrir ". Debido a que nuestros datos del genoma de cinco hormigas y seis hongos están disponibles públicamente,espero que investigadores adicionales los estudien en los años venideros "
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Materiales proporcionado por Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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