Quando gli esseri umani iniziarono a coltivare migliaia di anni fa, l'agricoltura esisteva già da milioni di anni. Infatti, diverse specie di animali coltivavano il loro cibo da molto prima che gli Homo Sapiens si evolvessero come specie.
Secondo il nuovo studio “The coevolution of fungus-ant agriculture”, pubblicato su Science da un team internazionale di ricercatori, «Le colonie di formiche hanno iniziato a coltivare funghi quando un asteroide ha colpito la Terra 66 milioni di anni fa. Questo impatto ha causato un'estinzione di massa globale, ma ha anche creato le condizioni ideali per la proliferazione dei funghi. Le formiche innovative hanno iniziato a coltivare i funghi, creando una partnership evolutiva che è diventata ancora più strettamente intrecciata 27 milioni di anni fa e continua fino ad oggi».
Gli scienziati del National Museum of Natural History dello Smithsonian hanno analizzato i dati genetici di centinaia di specie di funghi e formiche per creare alberi evolutivi dettagliati. Il confronto di questi alberi ha permesso loro di realizzare una cronologia evolutiva dell'agricoltura delle formiche e di individuare quando le formiche hanno iniziato a coltivare funghi.
Il principale autore del nuovo studio, l'entomologo Ted Schultz, curatore dela sezione formiche al National Museum of Natural History, spiega che «Le formiche praticano l'agricoltura e la coltivazione di funghi da molto più tempo di quanto esistano gli esseri umani. Probabilmente potremmo imparare qualcosa dal successo agricolo di queste formiche negli ultimi 66 milioni di anni».
Solo nelle Americhe e nei Caraibi, quasi 250 specie diverse di formiche coltivano funghi e i ricercatori le classificano in 4 sistemi agricoli in base alle loro strategie di coltivazione. Le formiche tagliafoglie sono tra quelle che praticano la strategia più avanzata, nota come agricoltura superiore. Queste formiche raccolgono pezzi di vegetazione fresca per fornire sostentamento ai loro funghi, che a loro volta coltivano cibo per le formiche chiamate gongylidia. Questo cibo aiuta ad alimentare colonie complesse di formiche tagliafoglie che possono arrivare a contare milioni di esemplari.
Schultz ha passato 35 anni a studiare la relazione evolutiva tra formiche e funghi. Ha condotto più di 30 spedizioni in America centrale e meridionale per osservare questa interazione in natura e ha allevato colonie di tagliafoglie e altre formiche che coltivano funghi nel suo laboratorio al museo. Nel corso degli anni, Schultz e i suoi colleghi hanno raccolto migliaia di campioni genetici di formiche e funghi da tutti i tropici. Questa riserva di campioni è stata fondamentale per il nuovo studio.
«Per rilevare realmente i modelli e ricostruire come questa associazione si è evoluta nel tempo, sono necessari molti campioni di formiche e delle loro cultivar fungine», ha detto Schultz.
Il team ha utilizzato i campioni per sequenziare i dati genetici di 475 specie diverse di funghi (288 delle quali sono coltivate dalle formiche) e 276 specie diverse di formiche (208 delle quali coltivano funghi), il più grande dataset genetico mai assemblato di formiche che coltivano funghi. Questo ha permesso ai ricercatori di creare alberi evolutivi dei due gruppi. Il confronto tra le specie fungine selvatiche e i loro parenti coltivati ha aiutato i ricercatori a determinare quando le formiche hanno iniziato a utilizzare determinati funghi.
I dati hanno rivelato che le vite delle formiche e dei funghi sono intrecciate da 66 milioni di anni e i ricercatori fanno notare che «Questo è più o meno il periodo in cui un asteroide colpì la Terra alla fine del periodo Cretaceo. Questa collisione catastrofica riempì l'atmosfera di polvere e detriti, che bloccarono il sole e impedirono la fotosintesi per anni. La conseguente estinzione di massa spazzò via circa la metà di tutte le specie vegetali presenti sulla Terra in quel momento. Tuttavia, questa catastrofe fu una manna per i funghi. Questi organismi proliferarono mentre consumavano l'abbondante materiale vegetale morto che ricopriva il terreno».
Schultz aggiunge: «Gli eventi di estinzione possono essere enormi disastri per la maggior parte degli organismi, ma possono in realtà essere positivi per altri. Alla fine del Cretaceo, i dinosauri non se la passavano molto bene, ma i funghi hanno vissuto un periodo di massimo splendore».
Al National Museum of Natural History ricostruiscono come andò: « Molti dei funghi che proliferarono durante questo periodo probabilmente si nutrirono di lettiera di foglie in decomposizione, il che li portò a stretto contatto con le formiche. Questi insetti sfruttarono gli abbondanti funghi per nutrirsi e continuarono a fare affidamento sui funghi resistenti mentre la vita si riprendeva dall'evento di estinzione».
Il nuovo studio ha anche rivelato che ci sono voluti quasi altri 40 milioni di anni prima che le formiche sviluppassero un'agricoltura superiore. I ricercatori sono stati in grado di risalire all'origine di questa pratica avanzata fino a circa 27 milioni di anni fa e dicono che «In quel periodo, un clima in rapido raffreddamento trasformò gli ambienti in tutto il mondo. In Sud America, habitat più secchi come savane boscose e praterie divisero ampie fasce di foreste tropicali umide. Quando le formiche portarono i funghi fuori dalle foreste umide nelle aree più secche, li isolarono dalle loro popolazioni selvatiche ancestrali. I funghi isolati divennero completamente dipendenti dalle formiche per sopravvivere nelle condizioni aride, aprendo la strada al sistema di agricoltura superiore praticato oggi dalle formiche tagliafoglie».
Schultz conclude: «Le formiche hanno addomesticato questi funghi nello stesso modo in cui gli umani hanno addomesticato le colture. Quel che è straordinario è che ora possiamo datare quando le formiche superiori coltivarono originariamente i funghi superiori».
