Fermierii de furnici stimulează nutriția plantelor cu fecalele lor, oferind indicii pentru securitatea alimentară viitoare

Oamenii au început să cultive recolte în urmă cu aproximativ 12.000 de ani. Furnicile au fost la ea destul de mult timp. Furnicile tăietoare de frunze, cei mai cunoscuți fermieri de insecte, aparțin unei linii de insecte care exploatează ferme de ciuperci bazate pe materii vegetale tăiate de peste 50 de milioane de ani. Cu toate acestea, creșterea furnicilor de plante cu flori a început mai recent, cu aproximativ 3 milioane de ani în urmă, în Insulele Fiji.

fermierii

Cercetările, conduse de Dr. Guillaume Chomicki de la Departamentul de Științe ale Plantelor, Universitatea din Oxford, au demonstrat că milioane de ani de agricultură a furnicilor au remodelat fiziologia plantelor. Furnicile agricole depun fecale bogate în azot direct în plante, ceea ce a dus la evoluția acestor structuri ultra-absorbante ale plantelor. Aceasta înseamnă că substanțele nutritive derivate din furnici sunt direcționate în mod activ către siturile hiperabsorbante, mai degrabă decât depozitate ca rezultat al subproduselor. Această nouă înțelegere poate oferi indicii importante în lupta noastră pentru securitatea alimentară.

Dr. Chomicki, autorul principal al studiului, spune: „Viteza cu care plantele pot absorbi azot este o limitare cheie a ratei de creștere a plantelor. Majoritatea plantelor, inclusiv a culturilor noastre, preiau azot din sol și, prin urmare, nu sunt expuse în mod natural la concentrații foarte mari de azot. Aici, de milioane de ani, furnicile au depus fecale bogate în azot direct în interiorul plantelor. ' Munca în curs are ca scop descifrarea bazei genetice a structurilor ultra-absorbante ale plantelor descoperite în acest studiu, care pot fi în cele din urmă transferate la culturile noastre și astfel crește rata de absorbție a azotului.

Este un tip unic de agricultură în care furnicile își cresc nu numai hrana, ci și casa: plantele oferă cavități gata preparate în care cuiburile furnicilor. Această relație este esențială pentru ambele părți: furnicile au pierdut capacitatea de construire a cuiburilor pe care o au majoritatea celorlalte furnici care locuiesc în copaci, iar plantele - care sunt epifite (plante care cresc pe suprafața copacilor) - se bazează pe furnici pentru nutrienți și apărare.

Pentru a testa dacă nutriția plantelor cultivate cu furnici s-a schimbat, Chomicki a urmărit depunerea substanțelor nutritive de către furnici în aceste plante din insula Fiji. La speciile de plante de crescătorie, furnicile specializate își fac nevoile exclusiv pe verucile hiperabsorbante de pe pereții din interiorul plantei. La speciile de plante ne-cultivate strâns legate care trăiesc în aceleași păduri tropicale din Fijian, furnicile nu prezintă acest comportament agricol. Această cercetare arată că verucile hiperabsorbante similare au evoluat în mod repetat la plantele colonizate de furnicile agricole.

Cercetarea publicată astăzi în New Phytologist relevă faptul că, deoarece fermierii de insecte își aprovizionează culturile cu substanțe nutritive, aceștia au potențialul de a modifica nutriția culturilor și, în cazul furnicilor, acest lucru a condus la schimbări evolutive la ambii parteneri; furnicile și plantele.

Profesorul Renner, de la Universitatea din München, și autor principal al studiului, a declarat: „domesticirea plantelor de către furnici a dus la o creștere> de 2 ori a absorbției de azot derivat din furnici, iar această reciclare strictă a nutrienților este un atu cheie pentru ca epifitele să trăiască în baldachin fără pământ. '

Acest lucru susține noțiunea că milioane de ani de agricultură a furnicilor au remodelat fiziologia plantelor, trecând de la substanțele nutritive derivate din furnici ca produse secundare la fertilizarea activă și țintită pe siturile hiperabsorbante. La fel ca „agricultura de precizie” emergentă, în care dispozitivele controlate de computer și dronele sunt folosite pentru a viza nutrienții către locurile din câmpul în care sunt cel mai necesari, aceste furnici au dezvoltat un tip special de agricultură de precizie. Aceștia vizează substanțele nutritive către țesuturi specifice din plante care sunt hiperabsorbante.