世界上最早的馴化物種，是螞蟻搞出來的。而這一切，可能要“歸功”于螞蟻的棲息地從潮濕變得干旱。
早在人類出現(xiàn)之前幾百萬年，昆蟲就開始種植無法在野外生存的真菌了。螞蟻也很早就開始種植真菌，但它們最初種植的品種與森林里野生的真菌并沒什么不同。利用現(xiàn)代螞蟻的DNA，研究人員研究了這些真菌被完全馴化的過程。被馴化的真菌無法與野生真菌雜交，也無法在蟻穴外生存——也許正是這樣的馴化，成就了地球上這些令人震撼的昆蟲社會(huì)。
不久前發(fā)表于《英國皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B》的一項(xiàng)研究中，研究人員分析了119種現(xiàn)代螞蟻的DNA。它們來自不同的棲息地，有著不同的行為模式；有“低級”植菌螞蟻，也有“高級”的植菌螞蟻。“低級”的植菌螞蟻仍然延續(xù)著祖先的農(nóng)業(yè)模式，在相對簡單的巢穴里種植野生的真菌。“高級”的植菌螞蟻通常種植被馴化的真菌，它們的社會(huì)也驚人的復(fù)雜。
研究人員發(fā)現(xiàn)，最早的“螞蟻農(nóng)民”可能在大約6000萬年前就出現(xiàn)在了南美洲潮濕的熱帶雨林中。但與先前的猜測相反的是，最早的“高級”植菌螞蟻很可能生活在較干旱的草原地區(qū)。大約3000萬年前，地球剛剛經(jīng)歷了一次氣候變冷，導(dǎo)致許多地區(qū)的森林變成了草原，高級植菌螞蟻就是這時(shí)候從其他真菌培植蟻中分化出來的。
史密森尼國家自然歷史博物館（Smithsonian's National Museum of Natural History）的昆蟲學(xué)研究員泰德·舒爾茨（Ted Schultz）站在一個(gè)“農(nóng)耕水平很高”的“高級” 植菌螞蟻的蟻穴旁，他手里拿的是另一種“農(nóng)耕水平不高”的“低級” 植菌螞蟻的蟻穴。真菌培植水平很高的螞蟻通常擁有更龐大、更復(fù)雜的社會(huì)，它們種植的也是經(jīng)過馴化、只有依靠螞蟻才能生存的真菌“作物”。圖片來源：James DiLoreto, Smithsonian
史密森尼國家自然歷史博物館的昆蟲學(xué)研究員泰德·舒爾茨（Ted Schultz）表示，更原始一些的植菌螞蟻所種植的真菌能在野外生存，但只能生活在潮濕的環(huán)境中。這意味著，當(dāng)螞蟻所在的環(huán)境變得干燥時(shí)，它們種植的真菌雖然存活了下來，但只能生活在蟻穴中。
由于這些真菌再也無法與野生品種進(jìn)行雜交，它們得以獨(dú)立演化，成為最早的農(nóng)作物。
植菌螞蟻只分布于新大陸。目前發(fā)現(xiàn)并描述的200多種植菌螞蟻都屬于切葉蟻科的Attini族。它們外出采集葉片或花瓣建造地下苗圃，培育可食用的真菌。低級的植菌螞蟻的巢穴結(jié)構(gòu)和社會(huì)構(gòu)成通常都很簡單。2007年，《社會(huì)性昆蟲》（Insectes Sociaux）期刊上發(fā)表的一項(xiàng)研究分析了一種低級培植蟻（Mycetophylax simplex）的蟻穴結(jié)構(gòu)和部落大小。研究統(tǒng)計(jì)了巴西南部兩個(gè)地點(diǎn)的55個(gè)蟻穴。這些蟻穴全部藏在地下，只有一個(gè)出入口。大多數(shù)蟻穴包含兩個(gè)巢室，位于離入口4.0到32.5厘米的地下。巢室接近錐形，一個(gè)在上，一個(gè)在下。也有少數(shù)蟻穴有一個(gè)或三個(gè)巢室。一般來說，越深的巢室越大，并且同一個(gè)蟻穴中下方的巢室通常比上方的巢室更寬敞。用來種植真菌的菌圃都位于巢室的地上。一個(gè)蟻穴里平均有264只工蟻，最少也有67只，最多能到610只。
一種低級植菌螞蟻（Mycetophylax simplex）的蟻穴截面圖。圖中e為入口（entrance），st為沙塔（sand turret），sc為沙質(zhì)洞口（sand crater），t為隧道（tunnel），ch為巢室（chamber），fg為真菌苗圃（fungus garden）。比例尺為2cm。
相比之下，高級真菌培植蟻的蟻穴深達(dá)數(shù)米，一個(gè)蟻穴中可包含數(shù)千個(gè)巢室，生活著幾百萬只螞蟻。它們不僅照料苗圃，還非常注重維護(hù)自身和其他巢室的清潔，以免讓真菌感染病害。此外，它們還能產(chǎn)生抗生素，保護(hù)菌圃不受寄生真菌或病原體的污染。這些螞蟻已經(jīng)和真菌形成了相互依賴的關(guān)系——這些真菌無法在蟻穴外獨(dú)立生存，它們是螞蟻幼蟲唯一的食物來源，也是成年螞蟻重要的營養(yǎng)來源。當(dāng)沒有其他食物來源時(shí)，菌圃里的真菌能滿足螞蟻?zhàn)罨镜臓I養(yǎng)需。就連離開巢穴，去建立新部落的處女蟻后，也總會(huì)帶上一點(diǎn)兒真菌
