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.
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.
