Термиты освоили сельское хозяйство на 25 млн лет раньше людей

    Самые древние фермеры на Земле



    Фотографии окаменелых термитных гнёзд с останками грибных ферм

    Термиты — древние насекомые, родственные тараканам. В отличие от тараканов, они ведут общественный образ жизни: строят гнёзда, совместно ухаживают за потомством и распределяют обязанности среди членов семей. Социальная иерархия и образ жизни термитов являются предметом пристального изучения, и учёным удалось подобрать ещё один элемент этой головоломки. На обнажившихся утёсах рифтовой впадины бессточного озера Руква в юго-западной Танзании обнаружены окаменелые останки гнёзд, построенных термитами 25 миллионов лет назад.

    Детальное исследование гнёзд показало: рядом с жилой зоной в гнезде разбиты огороженные грибные плантации с запутанной системой полей, построенных в соответствии со сложным планом. Известно, что данная культура грибков может вырасти в таких условиях только при условии культивации. Это самое настоящее фермерство в привычном виде, но только в микромасштабе.

    Таким образом, термиты выращивали себе еду 25 миллионов лет назад, задолго до появления людей. По оценкам исследователей, это самое древнее свидетельство сельского хозяйства на планете. Возможно, именно термитам принадлежит изобретение сельского хозяйства, а не людям.


    Сравнение древних окаменелостей термитных ферм с термитными гнёздами современной эпохи

    Найденные окаменелости позволяют учёным более точно датировать развитие эволюционного симбиоза термитов и грибов. По новым оценкам, этот симбиоз начался примерно 31 миллион лет назад, говорит Эрик Робертс (Eric Roberts), геолог из австралийского университета Джеймса Кука, ведущий автор научной работы.

    Практически во всей Африке широко известны массивные, съедобные «термитные грибы», которые выращивают для себя крошечные насекомые. Но учёные до середины 20 века не понимали истинного значения этих объектов и того, что на самом деле происходит в колониях термитов.

    Когда биологи разрезали и тщательно исследовали термитные курганы (термитники), иногда высотой с рост с человека, они нашли десятки взаимно объединённых камер, построенных специально для разведения грибов.

    Оказалось, что термиты образуют облигатные симбиотические отношения с этим конкретным видом грибков, то есть они не могут жить друг без друга. Термиты прожёвывают неперевариваемый материал растений и формируют из него крошечные гранулы — милосферы, которые засеваются крошечными грибными спорами. Когда грибы вырастают, рабочие термины производят сбор урожая, а потом вся колония поедает его. В процессе роста грибы заодно расщепляют прежде несъедобный растительный материал, делая его съедобным. По оценке специалистов, таким способом термиты перерабатывают до 90% сухой древесины в экосистемах полузасушливых саванн, что делает термитов мощной ландшафтопреобразующей силой.

    Предыдущие исследования молекулярных биологов на митохондриальной ДНК позволили сделать предположение о зарождении таких облигатных симбиотических отношений термитов с грибками примерно 25-30 млн лет назад. Но до сих пор не было никаких физических доказательств, что сельское хозяйство у термитов появилось в тот временной промежуток. Самые древние окаменелые курганы термитов датировались поздним миоценом, то есть 7-10 млн лет назад.

    Чтобы получить такие доказательства, важные для эволюционной истории, был выделен грант Национального научного фонда для проведения международной экспедиции к озеру Руква со знаменитым рифтом — крупной линейной впадиной в земной коре, которая образовалась в месте разрыва коры в результате её растяжения или продольного движения.


    Расположение Великой рифтовой долины

    В древней впадине танзанийского озера Руква биологи нашли окаменелости термитных сооружений, построенных миллионы лет назад. Среди них оказалось две термитные фермы. Очень хорошо сохранившиеся гнёзда когда-то населяли термиты. Каждое из гнёзд вмещало несколько камер размером примерно с теннисный мяч, а в них — окаменелые грибы и гранулы растительного материала — милосфер, которые использовались для разведения грибов. По окружающим камням учёные определили время сооружения термитных ферм: 25 млн лет.


    Структура и состав сохранившихся милосфер

    Учёные считают, что благодаря фермерству термиты сумели выжить и процветали в быстро изменяющихся условиях окружающей среды. Экосистема трансформировалась из пышных тропических лесов к засушливой полупустыне, но благодаря грибкам термиты успешно превращали высохшую древесину в пищу для себя.

    Став фермерами, термиты гораздо лучше были приспособлены для жизни в любых условиях, что способствовало их быстрому распространению по всему континенту.


    Термитник

    Кстати, термиты были не единственными существами, которые практиковали сельское хозяйство и разводили плантации грибов для переработки древесины. То же самое делали муравьи-листорезы в Северной и Южной Америках. Они примерно 10 млн лет назад начали выращивать в муравейниках грибы Leucocoprinus из семейства Agaricaceae, удобряя их милосферами из срезанной рабочими муравьями листовой пережёванной массы (уточнение от муравьевода: муравьи рода Atta культивируют грибы рода Leucoagaricus (белошампиньоны), муравьи рода Acromyrmex — грибы Leucocoprinus (белонавозники)).

    Учёные также подозревают, что примерно то же самое десятки миллионов лет назад начали делать жуки-плоскоходы, которые носят на себе спорангии для хранения спор симбиотических древоразрушающих грибков.

    Изучение сельскохозяйственных ферм термитов возрастом 25 млн лет показывает, что выращивание продуктов питания социальными насекомыми имеет эволюционные преимущества — оно позволяет выжить в трудных природных условиях и основать колонии практически в любом климате. Термиты заселили все континенты на планете, кроме Антарктиды.

    Примерно через 24 988 000 лет после термитов люди тоже открыли эту выигрышную стратегию.

    Научная работа опубликована 22 июня 2016 года в журнале PLOS One (doi: 10.1371/journal.pone.0156847).
    Ads
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More

    Comments 20

      +1
      Это поразительно, хотя бы с той точки зрения, что уровень коммуникации у термитов, сильно примитивнее нежели у людей. Да и книг у них тоже в отличии от людей нет. Как так получилось, что такие примитивные существа освоили такую сложную действительность? С людьми еще понятно, кто-то один сделал, записал свой опыт, распространил в виде книг или статей, а как это делали муравьи? Неужели у них это происходит на инстинктивном уровне, с помощью эволюции. Ну и вдогонку, получается они могут наблюдать за окружающим пиром, строить причинно следственные связи, и экспериментировать?
        +5
        Получается, что сложная деятельность — свойство жизни, а не сознания.
          +3
          Могу ошибаться, но сельское хозяйство у человека зародилось задолго до появления письменности, да и в дальнейшем занимались им слои населения, зачастую, повально неграмотные.
          Так что вовсе не обязательно учить термитов писать статьи)
            0
            Наверно имелось в виду не столько статьи/книги, сколько инструмент передачи информации (в данном случае сельхоз опыта). У человека используется для этого слова (как письменные — книги/статьи и т.д., так и устные — речь). Речь зародилась раньше, чем появилось сел. хоз., поэтому оно могло служить инструментом передачи опыта во времени (из поколения в поколение). А вот как это происходит у термитов? Какой у них инструмент передачи «знаний»?
            0
            Книги, статьи и вообще письменность появилась заметно позже, чем сельское хозяйство (неолит).
              +13
              По-моему, у вас несколько неверное понимание того, как работает эволюция.
              Грубо говоря, однажды дело обстояло так. У одной из репродуктивных особей термитов (короля или королевы) в результате мутации появился ген, который, возможно, лишал возможности считать определённые субстанции несъедобными. Потомки этой особи съедали сии субстанции (скажем, ту же сухую древесину), но не могли переварить, поэтому в пережёванном виде ими же и гадили.
              И это всё закончилось бы для них плохо, не попади к ним этот грибок. Грибок стал расти на благодатной почве, они стали есть грибок. Такие термиты получили эволюционное преимущество и распространились, вытеснив сородичей без этой мутации. В дальнейшем отбор шёл по склонности к обеспечению оптимальных условий для роста грибка, по способности наиболее полно его усваивать, и так далее.
              Никакого наблюдения за окружающим миром, построения причинно-следственных связей и экспериментирования. Только мутации и естественный отбор. Только хардкор.
                0
                > Никакого наблюдения за окружающим миром, построения причинно-следственных связей и экспериментирования. Только мутации и естественный отбор. Только хардкор.

                А чем одно отличается от другого здесь? Феномен «сознательной» деятельности человечества можно точно так же с естественному отбору и мутациям. К примеру, письменность и наука это всего лишь ещё один слой передачи наследственной информации, помимо генов. «Наблюдение» за окружающим миром и «построение связей» в таком разрезе доступно и муравьям — вы сами только что прекрасно описали, как именно это происходит. Просто кодируется немного иначе, но в каком-то отдалении — разницы принципиальной нет. Чем же человек отличается от муравья тогда? Мне кажется, что такие вещи, как естественный отбор, изменчивость, «наблюдения» и «установление связей» — это фундаментальные свойства жизни в целом.
                  0
                  Даже проще — в древесине вполне достаточно питательных веществ и так. Пусть 90% и не переваривается.
                0
                А почему фермерство-то? Скорее колхоз или совхоз.
                  +4
                  Маленькое уточнение от муравьевода:

                  муравьи рода Atta культивируют грибы рода Leucoagaricus (Белошампиньоны).
                  муравьи рода Acromyrmex — Leucocoprinus (Белонавозники).
                  Оба рода очень близки и входят в одну трибу Attini.

                  Кстати, под «листорезами» чаще всего понимают именно Atta
                    +4
                    муравьевода
                    Только я несколько раз перечитывал, пытаясь доказать мозгу, что это не муравьед?
                      +4
                      Вариант с «муравьеведом» мне кажется ещё более неудачным.
                        0
                        Квазиантимуравьедоводоведофилофобофаги.
                        0
                        Именно так и зовется один муравьевед с ютуба. Там у него как раз жнецы или листорезы…
                          0
                          Кстати, крылатые термиты — очень ценный источник белка для многих народов, обитающих рядом с ними.
                        +5
                        Только их жилища — не муравейники, а термитники. Муравьи — это перепончатокрылые, родственники пчёл и ос, а термиты — родственники тараканов.
                          0
                          было бы интересно объединить cо статьёй о микроклимате в термитниках
                            +1
                            У Бернарда Вербера есть занимательнейшая книжная трилогия «Муравьи». Очень интересно описаны социум и прочий быт этих созданий. Термиты тоже вниманием не обделены.
                              0
                              Кому-то следует освоить арифметику приближенных значений
                                0
                                Пока читал, ждал когда же опишут отличия окаменелых ферм от тех что термиты строят сейчас, но к удивлению в статье про это ни слова.

                                Only users with full accounts can post comments. Log in, please.