Mravenci jsou skoro všude. Existuje jich víc než 14 tisíc druhů, které jsou rozšířené na všech kontinentech s výjimkou Antarktidy. Myrmekologové odhadují, že na Zemi žijí více než čtyři kvadriliony mravenců. Jak se ale dokázali vyvinout tak, aby osídlili celý svět, bylo dosud záhadou.
Mravenci se evolučně vezli na zádech kvetoucích rostlin. Ovládli tak Zemi, ukázala studie
V nové studii, která vyšla v časopise Evolution Letters, se vědci pokusili přijít na to, jak se mravenci a rostliny spoluvyvíjeli během posledních 60 milionů let, tedy asi od vyhynutí dinosaurů.
Použili k tomu kombinaci fosilií, DNA a údajů o tom, jaká prostředí mají nejraději moderní druhy. Zjistili, že když se kvetoucí rostliny rozšířily z lesů, mravenci je následovali. A právě to odstartovalo evoluci tisíců dnes žijících druhů mravenců.
- Myrmekologie je specializovaný vědecký obor zaměřený na studium mravenců, jejich způsobu života a ekologickou roli. Experti v tomto oboru se označují jako myrmekologové.
Utajení vládci planety
„Když se dnes rozhlédnete po světě, uvidíte mravence téměř na všech kontinentech, jak obývají nejrůznější biotopy, a dokonce i různé rozměry těchto biotopů – někteří mravenci žijí pod zemí, jiní v korunách stromů. Snažíme se pochopit, jak se z jednoho společného předka dokázali tolik diverzifikovat a obsadit všechny tyto různé prostory,“ uvedl Matthew Nelsen, který výzkum vedl.
Vědci už delší dobu věděli, že mravenci i kvetoucí rostliny neboli nahosemenné rostliny vznikli přibližně před 140 miliony let a následně se rozšířili do nových prostředí. Nelsen a jeho kolegové chtěli najít důkaz, že evoluční cesty těchto dvou skupin byly propojeny.
Aby tuto souvislost našli, porovnali Nelsen a jeho spoluautoři (Corrie Moreauová z Cornellovy univerzity, Kevin Boyce ze Stanfordovy univerzity a Richard Ree z Fieldova muzea) podnebí, které obývá 1 400 moderních druhů mravenců, včetně údajů o teplotě a srážkách. Tyto informace spojili s časovou rekonstrukcí rodokmenu mravenců na základě genetických informací a mravenčích fosilií zachovaných v jantaru.
Zdá se, že mnoho způsobů chování mravenců, například kde si staví hnízda a v jakých biotopech žijí, je v rodokmenech jejich druhů hluboce zakořeněno. A to až do té míry, že vědci jsou schopni na základě jejich moderních příbuzných poměrně dobře odhadnout život pravěkých mravenců. Tyto údaje ve spojení s podobnými informacemi o rostlinách pomohly přiblížit svět pravěkých mravenců.
Souběžná evoluce
Asi před 60 miliony lety žili mravenci především v lesích a stavěli si tam mraveniště pod zemí. „Přibližně v této době se některé rostliny v těchto lesích vyvinuly tak, že vydechovaly více vodní páry malými otvory v listech – celé místo se tak stalo mnohem vlhčím, takže se prostředí začalo více podobat dnešnímu deštnému pralesu,“ říká Nelsen.
V tomto vlhčím prostředí začali někteří mravenci stěhovat svá hnízda z podzemí na stromy. Nebyli jediní, kdo se tam přesunul – žáby, hadi a epifytické rostliny, podobné dnešním broméliím a vzdušným rostlinám, se v této době také pohybovali na stromech a pomáhali tam vytvářet nová společenstva.
Některé z kvetoucích rostlin žijících v těchto lesích se začaly šířit do suchých oblastí a přizpůsobovaly se tam více suchým podmínkám. Práce Nelsena a jeho kolegů naznačuje, že když kvetoucí rostliny opustily lesy, někteří mravenci je následovali. Rostliny mohly být pro mravence pobídkou v podobě potravy.
„Jiní vědci ukázali, že rostliny na těchto suchých stanovištích vyvíjely způsoby výroby potravy pro mravence – včetně takových věcí, jako jsou elaiosomy (na proteiny bohaté přívěšky, pozn. red.) na semenech,“ vysvětluje Nelsen. A když si mravenci berou semena, aby získali elaiosomy, pomáhají je rozptýlit, což je pro mateřské rostliny výhra.
Zkoumání toho, jak rostliny pomáhaly utvářet evoluci a šíření mravenců, má podle vědců význam zejména s ohledem na klimatickou krizi a krizi biodiverzity, kterým čelíme. „Studie ukazuje, jak důležitou roli hrají rostliny při utváření ekosystémů. Změny v rostlinných společenstvech – jako jsou ty, které pozorujeme v důsledku historických a moderních klimatických změn – totiž mohou mít kaskádovitý dopad na živočichy a další organismy, které jsou na těchto rostlinách závislé,“ uzavírá Nelsen.