Događaj koji je zbrisao dinosauruse nije bio loš. Okruženje slabog osvetljenja izazvano udarom meteora pre nekih 66 miliona godina pogodovalo je širenju gljiva koje se hrane organskom materijom, kojih je u to vreme bilo u izobilju dok su biljke i životinje umirale u masama.
Bila je to savršena prilika da predak grupe mrava počne da kultiviše ove mikroorganizme, prema studiji objavljenoj 3. oktobra u časopisu Nauka.
„Poreklo mrava koji uzgajaju gljivice je relativno dobro shvaćeno, ali je nedostajao precizniji vremenski okvir za ove mikroorganizme. Rad pruža najmanju granicu greške do sada za pojavu ovih sojeva gljivica, za koje se ranije smatralo da su novijeg datuma. “, objašnjava Andre Rodrigues, profesor na Institutu za bionauke Državnog univerziteta Sao Paulo (IB-UNESP) u Rio Claru, Brazil, i jedan od autora rada.
Datiranje je omogućeno analizom takozvanih ultrakonzerviranih elemenata (UCE) genoma 475 vrsta gljiva koje su uzgajali mravi i prikupljene iz različitih delova Amerike. UCE su regioni koji ostaju u genomu tokom evolucije grupe, izvedeni od njenih najstarijih predaka.
„U ovom slučaju, bili smo zainteresovani za regione bliske ovim elementima. Oni pokazuju najnovije razlike između vrsta i omogućavaju nam da pratimo prilično tačnu evolucionu liniju“, dodaje Pepijn Vilhelmus Koij, istraživač u IB-UNESP.
Koristeći ovu metodu, bilo je moguće ustanoviti skoro istovremenu pojavu dve različite gljivične loze od istog pretka današnjih mrava rezača lišća (grupa poznata kao Atini) pre 66 miliona godina.
Stručnjaci za uzajamnost između gljiva i mrava dugo su tvrdili da početak ove veze definiše pojavu poljoprivrede, desetinama miliona godina pre nego što su ljudi počeli da pripitomljavaju biljke, pre samo 12.000 godina.
Studija je takođe otkrila pojavu pretka koralnih gljiva, druge grupe koju su mravi počeli da uzgajaju pre 21 milion godina. Gljiva je dobila ime po tome što formira strukture koje podsećaju na minijaturne kolonije morskih korala.
Rezultati podržavaju hipotezu da su gljive već prošle adaptaciju pre nego što su ih mravi uzgajali. Vjerovatno je, ističu autori, da je predak grupe mrava rezača živio u neposrednoj blizini gljiva, bilo unutar kolonija ili ih čak sakupljao s vremena na vrijeme da bi se hranio njima ili njihovim proizvodima.
„Ali gljive nisu bile suštinski deo ishrane mrava. Pritisak koji je vršio udar meteora je možda pretvorio ovaj odnos u obavezni mutualizam, u kojem ove gljive zavise od mrava za hranu i reprodukciju, dok su u Istovremeno, mravi zavise isključivo od gljiva kao izvora hrane“, kaže Rodrigues.
Danas četiri različite grupe mrava uzgajaju četiri vrste gljiva. U nekim slučajevima, insekti čak menjaju rast uzgajanog proizvoda tako da obezbeđuje određene hranljive materije.
„Kada ih uzgajamo u laboratoriji, gljive poprimaju očekivani oblik hifa. Međutim, unutar kolonije, jedan od ovih tipova hifa postaje otečen i formira strukture slične grozdovima, bogate šećerima. Još ne znamo kako. mravi to rade“, kaže Kooij.
Za Maurisija Bačija Juniora, profesora na IB-UNESP i koautora rada, poreklo uzgoja gljiva verovatno ukazuje na prilagođavanje u uslovima nedostatka ishrane sa kojim su se mravi suočili u to vreme.
Uz obilje gljivica koje se šire širom današnje Amerike, i manje opcija za izvore hrane, one koje su već imale moguću vezu sa mravima na kraju su se pokazale korisnijima kada su se uzgajale.
„Da bi se prehranila, gljiva razlaže organsku materiju koju nose mravi. Zauzvrat, mrav troši supstance koje proizvodi gljiva koje ne može dobiti iz bilo kog drugog izvora. Kao da je gljiva spoljni stomak insekta“, kaže istraživač, koji je zamenik direktora Centra za istraživanje dinamike biodiverziteta i klimatskih promena (CBioClima), jednog od centara za istraživanje, inovacije i diseminaciju (RIDC).
Nakon ovog osnivačkog događaja, mravi koji uzgajaju gljive, koji su ranije živeli u vlažnim šumama, doživeli su drugi selektivni pritisak širenjem bioma nalik savani Cerrado pre 27 miliona godina. Sa više otvorenih i sušnih područja, došlo je do diverzifikacije ovih poljoprivrednih insekata, što je dovelo do nastanka današnjih mrava rezača lišća.
Ovaj događaj je svakako pogodovao diverzifikaciji gljiva, koje su postale efikasnije u proizvodnji hrane za mrave i razgradnji organske materije.
Toliko da se enzimi koje proizvode gljive koje uzgajaju mravi sada proučavaju zbog njihovog biotehnološkog potencijala da razgrađuju ne samo organsku materiju već i druge materijale, uključujući plastiku.
