搬到新家通常伴隨著一個(gè)很長(zhǎng)的待辦事項(xiàng)清單，從繪墻到打開(kāi)包裝盒。然而，對(duì)于年輕的女王阿茲臺(tái)克螞蟻，一個(gè)重要的工作是開(kāi)始種植真菌。許多熱帶螞蟻以其與真菌的共生關(guān)系而著稱，精心培育和種植不同的真菌物種，用作食物或建筑材料，甚至捕獲獵物。然而，何時(shí)以及如何開(kāi)始真菌培養(yǎng)仍然是一個(gè)謎。在殖民時(shí)期，新的皇后文化真菌恰好出現(xiàn)在他們的新家里嗎?在他們到達(dá)后多久，皇后開(kāi)始展現(xiàn)他們的農(nóng)業(yè)實(shí)力?要回答這些問(wèn)題，

他們總共對(duì)64株植物進(jìn)行了取樣，在植物莖內(nèi)的小室內(nèi)定殖的不同階段找到了212個(gè)發(fā)現(xiàn)者。在兩個(gè)案例中，研究人員很幸運(yùn)地從頭到尾趕上了殖民化進(jìn)程。他們看著年輕的女王們鉆進(jìn)了Ceropia樹(shù)的空心莖干，然后把莖上的白色薄壁組織切掉，堵住了洞。除了使用薄壁組織修補(bǔ)洞外，該團(tuán)隊(duì)還觀察到女王們?cè)诙磧?nèi)仔細(xì)地堆積了一小堆薄壁組織。

為了看這些樁是否含有真菌，如果是這樣，真菌的類型，研究人員收集了52個(gè)薄壁組織樣本，尋找真菌連字符的痕跡并提取DNA。他們發(fā)現(xiàn)真菌僅存在于從女王也在其中的房間取出的薄壁組織樣本中。不幸的是，研究人員無(wú)法追蹤發(fā)現(xiàn)者的螞蟻回到他們的母體菌落直接比較真菌物種，但他們能夠?qū)男戮浍@得的DNA序列與從已建立的菌落樣本中獲得的DNA序列進(jìn)行比較。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)兩者之間有很多重疊，這表明新的皇后使用了非常相似的真菌物種用于已建立的殖民地。鑒于與已建立的菌落的相似性以及真菌僅占所有真菌物種的一小部分的事實(shí)，似乎真菌可以通過(guò)其母殖民地的蟻后以某種方式運(yùn)輸。當(dāng)Mayer和她的同事們檢查了四只螞蟻的肛門腔的內(nèi)容時(shí)，他們也發(fā)現(xiàn)了真菌孢子和連字符的痕跡。像倉(cāng)鼠一樣，這些螞蟻可能會(huì)松鼠離開(kāi)并運(yùn)輸可能對(duì)建立一個(gè)小真菌農(nóng)場(chǎng)有用的真菌元素。

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2018年2月26日

在新的Azteca螞蟻殖民地種植真菌

作者：Nicola Stead，PLOS博客

搬到新家通常伴隨著一個(gè)很長(zhǎng)的待辦事項(xiàng)清單，從繪墻到打開(kāi)包裝盒。然而，對(duì)于年輕的女王阿茲臺(tái)克螞蟻，一個(gè)重要的工作是開(kāi)始種植真菌。許多熱帶螞蟻以其與真菌的共生關(guān)系而著稱，精心培育和種植不同的真菌物種，用作食物或建筑材料，甚至捕獲獵物。然而，何時(shí)以及如何開(kāi)始真菌培養(yǎng)仍然是一個(gè)謎。在殖民時(shí)期，新的皇后文化真菌恰好出現(xiàn)在他們的新家里嗎?在他們到達(dá)后多久，皇后開(kāi)始展現(xiàn)他們的農(nóng)業(yè)實(shí)力?要回答這些問(wèn)題，

他們總共對(duì)64株植物進(jìn)行了取樣，在植物莖內(nèi)的小室內(nèi)定殖的不同階段找到了212個(gè)發(fā)現(xiàn)者。在兩個(gè)案例中，研究人員很幸運(yùn)地從頭到尾趕上了殖民化進(jìn)程。他們看著年輕的女王們鉆進(jìn)了Ceropia樹(shù)的空心莖干，然后把莖上的白色薄壁組織切掉，堵住了洞。除了使用薄壁組織修補(bǔ)洞外，該團(tuán)隊(duì)還觀察到女王們?cè)诙磧?nèi)仔細(xì)地堆積了一小堆薄壁組織。

為了看這些樁是否含有真菌，如果是這樣，真菌的類型，研究人員收集了52個(gè)薄壁組織樣本，尋找真菌連字符的痕跡并提取DNA。他們發(fā)現(xiàn)真菌僅存在于從女王也在其中的房間取出的薄壁組織樣本中。不幸的是，研究人員無(wú)法追蹤發(fā)現(xiàn)者的螞蟻回到他們的母體菌落直接比較真菌物種，但他們能夠?qū)男戮浍@得的DNA序列與從已建立的菌落樣本中獲得的DNA序列進(jìn)行比較。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)兩者之間有很多重疊，這表明新的皇后使用了非常相似的真菌物種用于已建立的殖民地。鑒于與已建立的菌落的相似性以及真菌僅占所有真菌物種的一小部分的事實(shí)，似乎真菌可以通過(guò)其母殖民地的蟻后以某種方式運(yùn)輸。當(dāng)Mayer和她的同事們檢查了四只螞蟻的肛門腔的內(nèi)容時(shí)，他們也發(fā)現(xiàn)了真菌孢子和連字符的痕跡。像倉(cāng)鼠一樣，這些螞蟻可能會(huì)松鼠離開(kāi)并運(yùn)輸可能對(duì)建立一個(gè)小真菌農(nóng)場(chǎng)有用的真菌元素。

Azteca ant在Ceropia植物的殖民過(guò)程中被捕獲。

接下來(lái)，研究人員用15N同位素標(biāo)記了真菌培養(yǎng)片，以追蹤究竟是誰(shuí)在吃真菌作物。有趣的是，該團(tuán)隊(duì)沒(méi)有在發(fā)現(xiàn)女王中發(fā)現(xiàn)任何15N的痕跡，但他們確實(shí)在未來(lái)的工蟻的幼蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)了15N的積累。似乎皇后并沒(méi)有直接從他們的農(nóng)業(yè)技能中獲利，而是使用真菌食物來(lái)代替他們未來(lái)的勞動(dòng)力。建立一個(gè)新的殖民地對(duì)于女主角女王來(lái)說(shuō)是一種危險(xiǎn)的體驗(yàn)，因?yàn)樗枰芏嗑?。沒(méi)有她的工人，女王本人無(wú)法取代她的能量并冒著自己的死亡風(fēng)險(xiǎn)，所以確保她的幼蟲(chóng)得到充足的食物以支持她們的成長(zhǎng)和發(fā)育是任何新女王的首要任務(wù)。

總體而言，該團(tuán)隊(duì)的觀察結(jié)果有助于解開(kāi)阿茲臺(tái)克螞蟻中微生物培養(yǎng)背后的神秘面紗。他們的研究表明真菌生長(zhǎng)不是偶然發(fā)生在植物腔內(nèi)已經(jīng)存在的真菌孢子或連字符中，而是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)螞蟻從它們的家巢帶來(lái)真菌。新皇后立即開(kāi)始儲(chǔ)存薄壁組織的事實(shí)證明了真菌栽培在殖民地生存中的重要性。所以，下次當(dāng)你搬家并哀嘆你的待辦事項(xiàng)清單時(shí)，請(qǐng)考慮將Azteca螞蟻耕種，以確保她的生存，當(dāng)你可以訂購(gòu)?fù)赓u披薩時(shí)。