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白蟻在2500萬年以前就已經(jīng)學(xué)會(huì)耕作!

這是2500萬年前的化石,這些化石結(jié)構(gòu)反映了一個(gè)史前農(nóng)場的種種特征:莊稼根據(jù)一個(gè)復(fù)雜的計(jì)劃安排種植及收割。收割的材料散落在地上,分析表明,該物種是一種農(nóng)作物,只有種植時(shí)它才會(huì)成長。

這是在地下和微觀尺度下的農(nóng)業(yè),遠(yuǎn)比由人類農(nóng)耕更古老:2500萬年前,智人甚至還不存在。

然而,耕種這些古老的地塊的卻是白蟻,它們收獲的是真菌。

在化石中發(fā)現(xiàn)白蟻的花園,是地球最古老的農(nóng)耕實(shí)物證據(jù)。化石在坦桑尼亞西南部的魯夸裂谷盆地,暴露在懸崖邊。

“它捕捉到了白蟻和真菌進(jìn)化耦合的記錄…并使我們能夠追溯到這種古老的共生關(guān)系,”埃里克?羅伯茨,澳大利亞詹姆斯庫克大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家說到,“新的化石幫助我們校準(zhǔn)我們的進(jìn)化時(shí)鐘,并利用它們來更好地理解這種共生是什么時(shí)候發(fā)展起來的,現(xiàn)在我們認(rèn)為這大概是3100萬年前的事了。”

在非洲,有大量可食用的“白蟻菇”,它們伴隨著白蟻產(chǎn)生而聞名。但直到20世紀(jì)中葉歐洲的科學(xué)家才意識(shí)到在這些白蟻菇內(nèi)發(fā)生了什么事情。當(dāng)研究者們仔細(xì)檢查高聳的白蟻丘時(shí),看到白蟻菇充滿了數(shù)十個(gè)互相交錯(cuò)的空間,高度甚至比一個(gè)人還高,通過這個(gè)蟻丘,研究者發(fā)現(xiàn)白蟻并不是吃真菌,而是在培養(yǎng)它們。

原來,白蟻與真菌存在著“專性共生關(guān)系”,這意味著沒有對(duì)方就不能存在。白蟻把難消化的植物材料咀嚼并形成細(xì)小的顆粒,這些顆粒能培養(yǎng)微小的真菌孢子。當(dāng)蘑菇熟了,白蟻就收割食用。真菌分解了植物中的酶,使白蟻能吃到以前無法消化的食物。一個(gè)俄亥俄大學(xué)古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),在半干旱草原生態(tài)系統(tǒng)中,百分之九十的干木都是通過這種方式發(fā)酵腐殖的。

以前的分子生物學(xué)家用線粒體DNA來追蹤這一關(guān)系的進(jìn)化,根源追溯到介于25到3000萬年,但研究這些現(xiàn)象的科學(xué)家并沒獲得任何物證確定古白蟻農(nóng)場的日期。最古老的化石白蟻從晚中新世,不到1000萬年。

也有研究學(xué)者特別研究東非裂谷系統(tǒng)的演化歷史。魯夸盆地,縱橫交錯(cuò)的峭壁,提供了關(guān)于該地區(qū)和居住在那里的人的豐富信息。從一個(gè)2500萬歲的層化石顯示氣候變得干燥的證據(jù),一個(gè)景觀,變成了草地,構(gòu)造活動(dòng)撕裂了居民腳下的土地。

那時(shí)候出現(xiàn)了兩個(gè)白蟻化石農(nóng)場。

保存完好的巢孔與今天的白蟻居住的地方極為相似,每一個(gè)顆粒飼料室有幾個(gè)壘球大小,裝滿了真菌和植物材料化石,并被雕刻成一個(gè)個(gè)相同的復(fù)雜形狀,研究人員認(rèn)為這些白蟻丘的年齡與周圍2500萬歲的石頭一樣老。

另外,研究人員說到,耕種是白蟻在快速變化的環(huán)境中得以繁衍的原因。生態(tài)系統(tǒng)不停轉(zhuǎn)變,從茂密的雨林到干涸的草原,真菌基本上為白蟻提供更有效地利用木本植物材料的能力。成為農(nóng)民后,這些白蟻能更好地在不同的生態(tài)系統(tǒng)中取得成功,并迅速在整個(gè)大陸傳播。

他們不是唯一這樣做的生物。切葉蟻在美洲已飼養(yǎng)殘葉并馴化真菌長達(dá)大約1000萬年。豚草甲蟲也食用它們自己培養(yǎng)的真菌。

“我認(rèn)為這告訴我們一些關(guān)于社會(huì)昆蟲的智慧,”研究人員說, “農(nóng)業(yè)為他們提供了進(jìn)化優(yōu)勢和優(yōu)質(zhì)食品的來源。”

人類在24,988,000年后才找到了同樣的策略。


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