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早在人类出现之前几百万年,昆虫就开始种植无法在野外生存的真菌了.可能是栖息地从潮湿到干旱的变化,促使蚂蚁创造了世界上最早的驯化物种——种植真菌,但它们最初种植的品种与森林里野生的真菌并没什么不同.利用现代蚂蚁的DNA,研究人员研究了这些真菌被完全驯化的过程.被驯化的真菌无法与野生真菌杂交,也无法在蚁穴外生存.史密森尼国家自然历史博物馆的昆虫学研究员泰德·舒尔茨表示,更原始一些的植菌蚂蚁所种植的真菌能在野外生存,但只能生活在潮湿的环境中.这意味着,当蚂蚁所在的环境变得干燥时,它们种植的真菌虽然存活了下来,但只能生活在蚁穴中.由于这些真菌再也无法与野生品种进行杂交,它们得以独立演化,成为最早的农作物.
研究人员通过分析了119种现代蚂蚁的DNA.发现它们来自不同的栖息地,有着不同的行为模式；有“低级”植菌蚂蚁,也有“高级”的植菌蚂蚁.最早的“蚂蚁农民”可能在6000万年前就出现在南美洲潮湿的热带雨林中,这些植菌蚂蚁至今仍然延续着祖先的农业模式,它们在相对简单的巢穴里,将外出采集的叶片或花瓣培育可食用的真菌.而与先前的猜测相反的是,最早的“高级”植菌蚂蚁很可能生活在较干旱的草原地区.大约3000万年前,地球经历了一次气候变冷,导致许多地区的森林变成了草原,高级植菌蚂蚁就是这时候从其他真菌培植蚁中分化出来的,而它们则通常种植被驯化的真菌.
另外,低级的植菌蚂蚁的巢穴结构和社会构成通常都很简单.研究人员统计了巴西南部两个地点的55个蚁穴.这些只有一个出入口的蚁穴全部藏在地下,而且大多数蚁穴含有两个巢室,位于离入口4.0到32.5厘米的地下,但也有少数蚁穴有一个或三个巢室.用来种植真菌的菌圃都位于巢室的地上.一个蚁穴里平均有264只工蚁,最少也有67只,最多能到610只.而高级真菌培植蚁的蚁穴深达数米,一个蚁穴中可包含数千个巢室,生活着几百万只蚂蚁.它们不仅照料苗圃,还非常注重维护自身和其他巢室的清洁,以免让真菌感染病害.此外,它们还能产生抗生素,保护菌圃不受寄生真菌或病原体的污染.这些蚂蚁已经和真菌形成了相互依赖的关系——这些真菌无法在蚁穴外独立生存,它们是蚂蚁幼虫唯一的食物来源,也是成年蚂蚁重要的营养来源.
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参考文献：
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