数百万年的蚂蚁农业改造了植物生理学

发布时间：2024-11-13 21:11:24 栏目：综合时讯

导读 人类在大约12000年前开始种植作物。蚂蚁已经相当长了。切叶蚁是最着名的昆虫种植者，属于一种昆虫的种类，这些昆虫已经根据切碎的植物物质

人类在大约12000年前开始种植作物。蚂蚁已经相当长了。切叶蚁是最着名的昆虫种植者，属于一种昆虫的种类，这些昆虫已经根据切碎的植物物质运行真菌农场超过5000万年。然而，开花植物的蚂蚁种植最近开始于大约300万年前的斐济群岛。



由牛津大学植物科学系的Guillaume Chomicki博士领导的研究表明，数百万年的蚂蚁农业改造了植物生理学。养殖蚂蚁将富含氮的粪便直接沉积在植物体内，这导致了这些超吸收植物结构的进化。这意味着蚂蚁衍生的营养素主动靶向超吸收性位点，而不是由于副产物而沉积。这种新的理解可能为我们争取粮食安全的斗争提供重要线索。

该研究的主要作者Chomicki博士说：“植物吸收氮的速度是植物生长速度的一个关键限制因素。大多数植物，包括我们的作物，从土壤中吸收氮，因此不是天然的暴露在非常高的氮浓度下。在这里，数百万年来，蚂蚁已经在植物体内直接沉积了富含氮的粪便。“ 正在进行的工作旨在破译本研究中发现的超吸收植物结构的遗传基础，最终可能转移到我们的作物，从而提高其氮吸收率。

这是一种独特的农业，蚂蚁不仅种植食物，还种植它们的家：植物提供现成的蛀洞，蚂蚁筑巢。这种关系对于双方来说都是必不可少的：蚂蚁已经失去了大多数其他热带树栖居民所具有的筑巢能力，植物 - 附生植物(植物生长在树木表面) - 依靠蚂蚁来获取养分和防御。

为了测试蚂蚁养殖植物的营养是否发生了变化，Chomicki追踪了这些斐济岛植物内蚂蚁营养物质的沉积。在养殖的植物物种中，专门的蚂蚁专门在植物内壁上的超吸收性疣上排便。在生活在同一斐济热带雨林中的密切相关的非养殖植物物种中，蚂蚁没有表现出这种农业行为。这项研究表明，类似的超吸收性疣在被蚂蚁种植的植物中反复进化。

今天在新植物学家发表的研究表明，由于昆虫农民为其作物提供营养，它们有可能改变作物的营养，而在蚂蚁的情况下，这导致了两个伙伴的进化变化; 蚂蚁和植物。

来自慕尼黑大学的Renner教授和该研究的高级作者说：“蚂蚁对植物的驯化导致蚂蚁来源氮的吸收量增加了2倍，这种紧密的养分循环是一项重要的资产。为附生植物生活在无土檐篷中。“

这支持了这样一种观念，即数百万年的蚂蚁农业已经改造了植物生理学，从作为副产品的蚂蚁衍生营养物转变为在超吸收性地点上的活性和靶向受精。就像我们新兴的“精准农业”一样，计算机控制的设备和无人机被用来将营养物质定位到最需要它们的田地中，这些蚂蚁已经发展成为一种特殊的精准农业。它们将营养物质靶向植物中特异性组织的过度吸收。