Существует более 14 000 различных видов муравьев, распространенных на всех континентах, кроме Антарктиды. Исследователи подсчитали, что на Земле насчитывается более четырех квадриллионов особей муравьев — это 4 000 000 000 000 000 <>. Но как именно муравьи эволюционировали, чтобы захватить мир, до сих пор оставалось загадкой.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Evolution Letters, ученые использовали комбинацию окаменелостей, ДНК и данных о предпочтениях современных видов, чтобы собрать воедино то, как муравьи и растения развивались вместе в течение последних 60 миллионов лет. Они обнаружили, что, когда цветущие растения стали распространятся за пределы своего первоначального ареала, муравьи следовали за ними.
«Когда вы смотрите на мир сегодня, вы можете увидеть муравьев почти везде, они занимают любые места обитания, от подземелий до верхушек тропических деревьев. Мы пытаемся понять, как они смогли развиться от одного общего предка, чтобы занять все эти разные пространства», — говорит Мэтью Нельсен, научный сотрудник Полевого музея в Чикаго и ведущий автор статьи.
Ученые знали, что муравьи и цветковые растения, или покрытосеменные, возникли около 140 миллионов лет назад. Нельсен и его коллеги хотели найти доказательства того, что эволюционные пути двух групп были связаны.
Чтобы найти эту связь, Нельсен и его соавторы (Корри Моро из Корнелльского университета, Кевин Бойс из Стэнфордского университета и Ричард Ри из Полевого музея) сравнили климат, в котором обитают 1 400 современных видов муравьев, включая данные о температуре и осадках. Они связали эту информацию с масштабной по времени реконструкцией генеалогического древа муравьев, основанной на генетической информации и окаменелостях муравьев, сохранившихся в янтаре.
Около 60 миллионов лет назад муравьи жили в основном в лесах и строили свои гнезда под землей. «Примерно в это же время некоторые растения в этих лесах эволюционировали и стали выделять больше водяного пара через крошечные отверстия в своих листьях. Окружающая среда стала влажнее и больше похожа на тропический лес», — говорит Нельсен. В этой более влажной среде некоторые из муравьев начали перемещать свои гнезда из-под земли на деревья. (Они были не единственными, кто перешел деревья — лягушки, змеи и эпифитные растения, похожие на бромелии и воздушные растения, которые мы имеем сегодня, также вышли на деревья примерно в это время, помогая создавать новые древесные сообщества.)
Некоторые из цветковых растений, живущих в этих лесах, начали заселять и приспосабливаться под более засушливые условия за пределами лесов. Работа Нельсена и его коллег предполагает, что, когда цветущие растения покидали леса, некоторые муравьи следовали за ними. Растения, возможно, привлекали муравьев доступностью пищи. «Ученые предполагали, что растения в этих засушливых местах обитания развили способность создавать на семенах сочные наросты», — говорит Нельсен. И когда муравьи берут семена, чтобы поесть, они разносят их по округе, тем самым распространяя.
Исследователи говорят, что это открытие важно в свете климатических и биологических кризисов, с которыми мы сталкиваемся. И показывает, как взаимосвязано все в природе.