Ученые проследили историю симбиоза муравьев и растений

Некоторые растения предоставляют муравьям пищу и кров, получая взамен защиту и средство распространения семян. Биологи, наконец, установили, как начался их союз. 

Союз насекомых и растений имеет исключительно долгую историю и охватывает самые разные аспекты их совместного существования. Деревья могут предоставлять питание муравьям и отращивать колючки, создавая для них отличные защищенные места обитания, чтобы те, в свою очередь, защищали их от вредителей и помогали распространению семян. Под влиянием друг друга они сильно видоизменились: некоторые деревья способны выделять нектар на стволе и листьях, приманивая муравьев, или образовывать полые колючки для обустройства гнезда.

Вопрос о происхождении этих тесных отношений напоминает проблему курицы и яйца: можно ли выяснить, с чего началось их симбиотическое существование? Быть может, растения первыми «приручили» насекомых, приманивая их нектаром и распространяя семена? Или муравьи стали питаться нектаром, и лишь затем растения смогли воспользоваться этим? Или реализовался какой-то другой сценарий? Эта история уходит корнями еще в мезозойскую эру, и палеонтологических свидетельств о ней практически не сохранилось.

Поэтому Мэтью Нильсен (Matthew Nelsen) и его коллеги из Филдовского музея естественной истории в Чикаго подошли к вопросу с другой стороны — и изучили геномы 1700 видов муравьев и более чем 10 тысяч растений, чтобы установить этапы появления у них признаков, важных для симбиоза. Результаты исследования они представили в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences. «В работе мы связали поведенческие и физиологические признаки муравьев и растений, чтобы определить, когда муравьи стали питаться и жить на растениях и когда растения приобрели способность производить полезные для них структуры», — объясняет Нильсен.

Судя по их результатам, «первыми начали» муравьи, поднявшиеся с земли и проводившие много времени на растениях в поисках добычи. Это дало возможность перехода прежде хищных насекомых к питанию ресурсами самого растения, после чего те стали вырабатывать больше нектара или сочной мякоти плодов. Окончательно он совершился уже в кайнозое, несколько десятков миллионов лет назад, когда растительноядное питание окончательно изменило образ жизни этих муравьев — и они стали располагать свои гнезда на растениях.