Сельское хозяйство у муравьев

Сельское хозяйство и одомашнивание — это практики, осуществляемые определенными видами и колониями муравьев . Эти муравьи используют сельскохозяйственные методы и известны как одна из немногих групп животных, наряду с Homo sapiens , которая достигла уровня эусоциальности, необходимого для ведения сельского хозяйства. По оценкам, муравьи начали эту практику по крайней мере 50 миллионов лет назад. Одомашнивание растений , грибов и видов животных муравьями хорошо документировано. Для некоторых видов или групп муравьев это деятельность, необходимая для их выживания, особенно в симбиотических отношениях с культивируемыми видами, особенно растениями или грибами. Некоторые растения требуют присутствия муравьев для своего выживания и предлагают муравьям выгоды взамен, создавая мутуалистические отношения между их видами. Сельскохозяйственные методы муравьев сильно различаются от одного вида к другому, но они могут заниматься созданием компоста, необходимого для роста растений, борьбой с патогенами, которые поражают культивируемые виды, уничтожением инвазивных видов, которые угрожают их урожаю, созданием «муравьиных садов» из до пятидесяти различных растений, оптимизацией урожая путем адаптации к солнечному циклу и другим естественным циклам или в целом заниматься уходом за растениями. В некоторых случаях считается, что муравьи могут достигать уровней производительности, аналогичных ранним стадиям человеческого сельского хозяйства . Муравьи также одомашнивают многочисленные виды животных, особенно тлей и чешуекрылых . Открытые только в 2016 году, муравьиное фермерство и сельское хозяйство с использованием растений являются быстро развивающейся областью открытий.

По оценкам на 2022 год, муравьи помогают распространять семена более 11 000 видов растений, находятся в мутуалистических отношениях по меньшей мере с 700 видами растений и участвуют в чисто сельскохозяйственных процессах с сотнями других. Что касается одомашненных животных, то более 1 000 из 4 000 известных видов тлей и около 500 видов чешуекрылых пострадали от одомашнивания муравьями.

Использование термина «сельское хозяйство», которое может быть не совсем уместным для мутуалистических отношений, особенно в случаях, когда колония размещается на растении, например, на дереве, в обмен на защиту и помощь в ее выживании и росте, хорошо документировано в научной литературе для процессов, в которых муравьи создают урожай и напрямую выращивают растения или грибы. ^{[1] [2] [3] [4] [5] [6]} Использование термина «одомашнивание» также хорошо известно, когда одомашнивание муравьев привело к определенным эволюционным изменениям у вовлеченных видов. ^[1]

По-прежнему сложно определить причины, которые заставили различные виды муравьев принять это поведение на протяжении миллионов лет эволюции из-за огромного разнообразия поведения в зависимости от местоположения, растений, грибов и животных, а также большого разнообразия видов муравьев. Тем не менее, многочисленные исследования сосредоточены именно на этих эволюционных разработках, особенно в сравнительной структуре с человеческим видом, чтобы выявить общие черты и различия между двумя процессами. ^{[1] [4]} В целом, кажется, что виды муравьев-листорезов , которые разработали сельскохозяйственные методы с использованием грибов, начали делать это по крайней мере 65-55 миллионов лет назад и, возможно, были первыми, кто занялся таким поведением, хотя это не точно. ^{[3] [7] [8]} Общий предок этих видов датируется -65/-55 миллионами лет назад. ^[9] Кажется, согласно исследованиям, датированным 2017 годом, что это изменение произошло в сухих местообитаниях, особенно в Южной Америке . ^[10]

Как и в случае с причинами, которые привели к такой поведенческой эволюции у некоторых муравьев, по-прежнему сложно оценить общую распространенность этих форм поведения. По оценкам, по состоянию на 2022 год муравьи помогают в распространении семян более 11 000 видов растений, находятся в мутуалистических отношениях по меньшей мере с 700 видами растений и участвуют в чисто сельскохозяйственных процессах с сотнями других. ^[11] Что касается одомашненных животных, то более 1000 из 4000 известных видов тлей и около 500 видов чешуекрылых затронуты одомашниванием муравьями. ^[11] Для сравнения, Homo sapiens занимается сельским хозяйством и земледелием с «260 видами растений, 470 видами животных и 100 видами грибов, образующих грибы». ^[10] Выращивание растений муравьями было обнаружено только в 2016 году, что делает его очень молодой и быстро развивающейся областью изучения. ^[9] Однако эти явления, по-видимому, затрагивают сотни различных видов муравьев из примерно 13 000 видов, обнаруженных на сегодняшний день. ^[9] В 2022 году считалось, что около 37 различных видов муравьев занимались настоящим выращиванием растений, не считая одомашнивания и выращивания грибов . ^[12]

Муравьи, в зависимости от вида, проявляют широкий спектр поведения и практик. Некоторые виды, такие как муравьи-листорезы, формируют симбиотические отношения с определенными грибами. ^{[2] [7]} В этих случаях королева будущей колонии часто несет с собой клон гриба из своей первоначальной колонии, который ее новая колония будет выращивать и ухаживать за ним, чтобы обеспечить свое выживание и снабжение пищей. ^{[2] [7] [13]} Они атакуют патогены, которые поражают эти грибы, защищают их от потенциальных угроз и, как правило, занимаются уходом за ними, чтобы поддерживать здоровье грибов. ^[13] Это позволило муравьям-листорезам стать доминирующим видом травоядных в Южной Америке ^[8] и дало им возможность создавать огромные колонии муравьев, содержащие миллионы рабочих и тысячи муравейников. ^{[2] [7]} Сельскохозяйственные методы муравьев сильно различаются от одного вида к другому, но они могут заниматься созданием компоста, необходимого для роста растений, борьбой с патогенами, которые поражают культивируемые виды, уничтожением инвазивных видов, которые угрожают их урожаю, созданием «муравьиных садов» из до пятидесяти различных растений, оптимизацией урожая путем адаптации к солнечному циклу и другим естественным циклам или в целом участием в уходе за растениями. ^[11] В некоторых случаях считается, что муравьи могут достигать уровней производительности, аналогичных ранним стадиям человеческого сельского хозяйства. ^[11] Известно также, что они, вместе с Homo Sapiens и очень немногими другими группами животных, управляли одомашниванием других животных, в данном случае тлей и чешуекрылых . ^[11] Недавно было доказано , что некоторые виды муравьев, такие как Philidris nagasau , создают большие сады растений, содержащие десятки различных растений, которые они используют и за которыми ухаживают. ^[9] Это дало им возможность создавать очень большие колонии и получать результаты, схожие с истоками человеческого сельского хозяйства, которого люди смогли достичь в период неолита . ^[9]