Schimmelkwekerijen van mieren ontstonden 66 miljoen jaar geleden

Honderden mierensoorten ‘verbouwen’ schimmels als voedsel. Maar hoelang die bijzondere vorm van agricultuur al bestaat, was onbekend. Nu schrijft een internationaal team van biologen in Science dat het samenlevingsverband ruim 66 miljoen jaar geleden ontstond – niet toevallig kort na de meteorietinslag die de dinosauriërs wegvaagde.

Samenwerking tussen schimmels en mieren is in principe een vorm van mutualisme: beide soorten profiteren ervan. De schimmels leveren voedsel voor de mieren, en krijgen in ruil daarvoor bijvoorbeeld bescherming tegen parasieten. Binnen die samenlevingsvorm zijn diverse varianten te onderscheiden. Zo zijn sommige mierensoorten gespecialiseerd in gist en andere in koraalzwammen.

Evolutionaire stamboom

Met behulp van dna-gegevens hebben de onderzoekers nu een evolutionaire stamboom opgesteld, voor 475 schimmelsoorten en 276 mierensoorten. Zo reconstrueerden ze dat de allereerste gezamenlijke mier-schimmel-cultuur ontstond aan het einde van het Krijt, zo’n 66,65 miljoen jaar geleden. Rond die tijd sloeg ook een meteoriet in op aarde. De inslag, die de beroemde Chicxulub-krater veroorzaakte op het Mexicaanse schiereiland Yucatán en het einde van het dinotijdperk inluidde, zorgde voor enorme bosbranden en een gigantische hoeveelheid fijnstof in de atmosfeer. Daardoor bereikte het zonlicht de aarde niet langer en viel de fotosynthese stil – volgens een recente Belgische studie duurde deze periode maar liefst bijna twee jaar. Zo konden planten zonlicht en CO2 niet langer omzetten in zuurstof en energie. Een enorme uitstervingsgolf volgde.

Niet alleen de dino’s verdwenen van het toneel, maar ook allerlei andere organismen. De levensvormen die wél overleefden profiteerden bijvoorbeeld van dood plantenmateriaal. Onder die omstandigheden zijn mieren en schimmels waarschijnlijk een uiterst lucratieve samenwerking aangegaan, aldus de onderzoekers, waarbij de mieren het vergane materiaal opspoorden en de schimmels het vervolgens verteerden. Zo konden de mieren ook meedelen in de voedingsstoffen.

Co-evolutie

Het lijkt erop dat de samenwerking zó goed werkte, dat er vervolgens een co-evolutie ontstond waarbij de behoeften van schimmels en mieren steeds beter op elkaar raakten aangepast – tot op zekere hoogte tenminste.

Want uiteindelijk, zo’n 27 miljoen jaar geleden, vond er in Zuid-Amerika binnen één groep domesticatie plaats, schrijven de onderzoekers, waarbij de behoeften van de ‘mierenboeren’ ten koste gingen van de schimmels. Net als bij veel door de mens gecultiveerde gewassen raakten deze schimmels steeds verder geïsoleerd van hun vrij levende soortgenoten: ze kwamen vanuit natte bossen terecht in veel drogere gebieden waar ze van nature niet goed op aangepast waren.

Deze zogeheten ‘hogere schimmelcultivars’ bestaan nog altijd en produceren speciale verdikte schimmeldraden waar de mieren dol op zijn, maar kunnen niet langer zelfstandig leven. ‘Eerlijk zullen we alles delen’ geldt in de agricultuur van mieren en schimmels dus ook maar tot op zekere hoogte.