Исследования, проведенные доктором Гийомом Чомицки из Департамента наук о растениях Оксфордского университета, показали, что миллионы лет муравьиного земледелия изменили физиологию растений. Муравьи-земледельцы откладывают богатые азотом фекалии непосредственно внутри растений, что привело к эволюции этих ультрапоглощающих структур растений. Это означает, что питательные вещества, полученные из муравьев, активно нацелены на гиперабсорбционные участки, а не откладываются в результате побочных продуктов. Это новое понимание может дать важные ключи к разгадке нашей борьбы за продовольственную безопасность.
Доктор Чомики, ведущий автор исследования, говорит: «Скорость, с которой растения могут поглощать азот, является ключевым ограничением скорости роста растений. Большинство растений, в том числе наши сельскохозяйственные культуры, поглощают азот из почвы и поэтому не подвергаются естественному воздействию очень высоких концентраций азота.
Здесь в течение миллионов лет муравьи откладывали богатые азотом фекалии прямо внутри растений.Текущая работа направлена на расшифровку генетической основы ультраабсорбтивных структур растений, обнаруженных в этом исследовании, которые в конечном итоге могут быть переданы нашим культурам и, таким образом, увеличить их поглощение азота.
Это уникальный вид земледелия, где муравьи выращивают не только себе пищу, но и свой дом: растения предоставляют готовые полости, в которых муравьи гнездятся.
Эта взаимосвязь важна для обеих сторон: муравьи утратили способность строить гнезда, которую имеют большинство других тропических муравьев, живущих на деревьях, а растения, являющиеся эпифитами (растения, растущие на поверхности деревьев), полагаются на муравьев. питательные вещества и защита.
Чтобы проверить, изменилось ли само питание растений, выращиваемых на фермах, Хомики отслеживал отложение питательных веществ муравьями внутри этих растений острова Фиджи. У выращиваемых видов растений специализированные муравьи испражняются исключительно на гиперабсорбтивных бородавках на стенках внутри растения. Муравьи у близкородственных несельскохозяйственных видов растений, обитающих в одних и тех же тропических лесах Фиджи, не проявляют такого сельскохозяйственного поведения.
Это исследование показывает, что подобные гиперабсорбирующие бородавки неоднократно развивались у растений, колонизируемых разводящими муравьями.
Исследование, опубликованное сегодня в New Phytologist, показывает, что, поскольку фермеры, выращивающие насекомых, снабжают свои посевы питательными веществами, они могут изменить питание сельскохозяйственных культур, а в случае муравьев это привело к эволюционным изменениям в обоих партнерах; муравьи и растения.
Профессор Реннер из Мюнхенского университета и старший автор исследования сказал: «Одомашнивание растений муравьями привело к более чем двукратному увеличению поглощения азота, полученного от муравьев, и эта тесная рециркуляция питательных веществ является ключевым преимуществом. чтобы эпифиты жили в беспочвенных пологах.’
Это подтверждает мнение о том, что миллионы лет муравьиного земледелия изменили физиологию растений, перейдя от питательных веществ, полученных из муравьев в качестве побочных продуктов, к активному и целевому удобрению на участках с повышенной абсорбцией. Подобно нашему развивающемуся “ точному земледелию ”, где устройства и дроны с компьютерным управлением используются для доставки питательных веществ в те места на поле, где они наиболее необходимы, эти муравьи развили особый вид точного земледелия.
Они направляют питательные вещества в определенные ткани растений, которые обладают повышенной абсорбцией.