蚂蚁通过跟随史前森林中的开花植物来接管世界

蚂蚁几乎无处不在。有超过14，000种不同的物种，分布在除南极洲以外的每个大陆，研究人员估计地球上有超过四千万亿只蚂蚁 - 即4，000，000，000，000，000。但蚂蚁究竟是如何进化到接管世界的，仍然是一个谜。

在《进化快报》杂志上的一项新研究中，科学家们利用化石、DNA和现代物种栖息地偏好数据的组合，拼凑出过去60万年来蚂蚁和植物是如何共同进化的。他们发现，当开花植物从森林中蔓延开来时，蚂蚁也随之而来，开启了今天活着的数千种蚂蚁物种的进化。

“当你环顾当今世界时，你可以看到几乎每个大陆的蚂蚁占据了所有这些不同的栖息地，甚至是这些栖息地的不同维度 - 一些蚂蚁生活在地下，一些生活在树冠中。我们正试图了解他们如何能够从一个共同的祖先多样化到占据所有这些不同的空间，“芝加哥菲尔德博物馆的研究科学家，该论文的主要作者Matthew Nelsen说。

科学家们已经知道，蚂蚁和开花植物或被子植物都起源于大约 140.<> 亿年前，随后变得更加普遍并传播到新的栖息地。尼尔森和他的同事们希望找到证据，证明这两个群体的进化路径是相互关联的。

为了找到这种联系，尼尔森和他的合著者(康奈尔大学的Corrie Moreau，斯坦福大学的Kevin Boyce和菲尔德博物馆的Richard Ree)比较了1，400种现代蚂蚁物种栖息的气候，包括温度和降水数据。他们将这些信息与基于遗传信息和保存在琥珀中的蚂蚁化石对蚂蚁家谱的时间尺度重建相结合。许多蚂蚁的行为，比如它们在哪里筑巢，生活在什么栖息地，似乎深深植根于它们的物种谱系中，以至于科学家们能够根据它们的现代亲戚对史前蚂蚁的生活做出相当好的猜测。这些数据与有关植物的类似信息相结合，有助于将早期蚂蚁的世界置于焦点。

大约60万年前，蚂蚁主要生活在森林中，并在地下筑巢。“大约在这个时候，这些森林中的一些植物进化到通过叶子上的小孔呼出更多的水蒸气 - 它们使整个地方更加潮湿，因此环境变得更加像热带雨林，”尼尔森说。在这种潮湿的环境中，一些蚂蚁开始将它们的巢从地下移到树上。(它们也不是唯一迁移到树上的人——青蛙、蛇和附生植物，类似于我们今天拥有的凤梨科植物和空气植物，也在这个时候出现在树上，帮助创造了新的树栖群落。

生活在这些森林中的一些开花植物开始向外扩散，逐渐进入更干旱的地区，并适应在更干燥的条件下茁壮成长。尼尔森和他的同事的研究表明，当开花植物离开森林时，一些蚂蚁也跟着离开。这些植物可能以食物的形式为蚂蚁提供了激励。“其他科学家已经表明，这些干旱栖息地中的植物正在进化出为蚂蚁制造食物的方式 - 包括像elaiosomes这样的东西，它们就像种子上的肉质附属物，”尼尔森说。当蚂蚁获取种子以获得elaiosome时，它们会帮助分散它们，这对亲本植物来说是一个胜利。

研究人员表示，鉴于我们面临的气候和生物多样性危机，展示植物如何帮助塑造蚂蚁的进化和传播尤为重要。

“这项研究显示了植物在塑造生态系统中发挥的重要作用，”尼尔森说。“植物群落的变化 - 例如我们看到的历史和现代气候变化的结果 - 可以级联并影响依赖这些植物的动物和其他生物。