מתחת לחופת יערות הגשם, שאגה נמוכה מחרקים מתבצעת לכדי קרשנדוס תקופתיים כעלים בצבע ערמוני ומנדרינה גדולים יותר מלוחות ארוחת הערב נסחפים מהענפים למעלה. ערסים סקרלטים וטיוקנים עם סוודרים צהובים מפיצים קריאות סוערות. קופי קפוצ'ין משליכים דטריטוס מהעצים על ארבעה ביולוגים שעוברים את דרכם לאורך יער גשם של אמזון, רק כמה שעות נסיעה צפונית למנאוס, ברזיל. בתוך מסלול הג'ונגל העצום הזה, הנמשך ללא הפסקה מאות קילומטרים עד גבול ונצואלה, הם מחפשים רמזים להסביר אירוע אבולוציוני יוצא דופן.
תוכן קשור
- EO וילסון קורא למדענים של מחר לחפש את העושר הבלתי חשוף של כדור הארץ
אי שם ליד נקודה זו לפני 50 מיליון שנה, לאחר שהדינוזאורים נעלמו, מינים נמלים מסוימים החלו לטפח ולאכול פטריה. מבין כל בעלי החיים עלי אדמות, רק הנמלים הספציפיות הללו, כמה סוגים של חיפושיות וטרמיטים - וכמובן, בני אדם - מגדלים את המזון שלהם. איכשהו, שבט הנמלים החדש הזה, הגג, עבר במונחים אנתרופומורפיים מלהיות ציידים לקטים לחקלאים. איך ומדוע הם עשו זאת נותרת תעלומה מפתה.
טד שולץ, אנטומולוג מחקרי מהמוזיאון הלאומי להיסטוריה טבעית של המוסד סמיתסוניאן, כורע ברך בעוצמתו של מתנחל בכניסה לקן נמלים. יש לו סמרטוט של שיער שחור וזפת ועיניים הדומות לכדורי פחם גדולים מאחורי עדשות עבות. מטרת העניין שלו היא קן של חותכי עלים, המוצג ביותר מבין נמלי הגג.
עשרים מטר במעלה עץ חצוצרה סמוך, הנמלים מונחות על עלים מונבטים טריים, זוויות פתוחות, וגולפות חצי ירחים אלגנטיים. הם מעמיסים את הגזרים האלה, שמשקלם עד פי עשרה יותר ממה שהם עושים, על גבם ופונים הביתה, זורמים בחזרה לאורך העץ בקו גלוי, שאינו דומה ללהקה של מובילי פסנתר עצבניים. ממרחק קטן נראה שהנמלים, כובשות כובעים ירוקים מסוגנן ניאון, רוקדות.
נחלים אחרים של חותכי עלים זורמים מהצללים על פני עלים שבירים וגוססים, אל קרחת אדמה חולית ורמיליון סביב מכתשים בעפר. הם צועדים על פני נמלים גדולות יותר, כשמנדלים גדולים מדי עומדים על המשמר ליד כניסת הקן ונעלמים בתעלות תת-קרקעיות ארוכות ומתעקלות, הנפתחות אלפי תאים המתפשטים ומוצאים דרך עפר מוצק.
מיליוני נמלים באזור בגודל של חדר שינה קטן ממלאות את הקנים. ברגע שנמצאים בתוך התאים, חותכי העלים משליכים את עומסם. נמלים גינון זעירות משתלטות. הם מנקים, חותכים ומכווצים את קצוות העלים, מורחים עליהם את הפרשותיהם ומחוספסים את המשטחים. על נתחי העלים הללו, אותם הם קו בשורות מסודרות, מניחים הנמלים חתיכות של פטריה ביתית.
שולץ ומשתף הפעולה הקרוב שלו, אולריך מולר, אקולוג התנהגותי מאוניברסיטת טקסס באוסטין, מאמינים כי יכולתם של חוטפי העלים לגדל ולקטוף פטריות דומה לחקלאות אנושית. הם אפילו מציעים כי לבני אדם יש מה ללמוד מהנמלים, והצביעו על התגלית האחרונה שמייצרת שימוש באנטיביוטיקה כדי לשמור על מחלות בבדיקת גני הפטרייה שלהם. "האם ניסית אי פעם להשאיר משהו באזורים הטרופיים נקיים ממזיקים במשך יותר מכמה שניות?", אומר שולץ. "זהו הישג מדהים ." אולי, הוא מציע, מחקר מדוקדק של הנמלים יניב דרכים לבני אדם להילחם במחלות או לחוות בצורה קיימא יותר. "לנמלים האלה יש מערכת משוב חיובית - 50 מיליון שנה של חקלאות בת-קיימא, " אומר שולץ.
הרשומה המדהימה הזו נראית נוקבת במיוחד כאן ביער הגשם. במהלך הנסיעה צפונה על הכביש המהיר החדש, בן 1, 000 הקילומטרים העובר ממנאוס לקראקס, ניכר דפוס הפיתוח של עצמות הדגים הסולף את גדולי האמזונס, כשדרכי עפר עצומות חדשות מתפשטות לכל עבר. לעומת זאת, "חוטבי העלים אינם משוטטים דברים", מציין שולץ. "אפשר היה לדמיין המון תרחישים שבהם קני הנמלים ביערות האלה רק הולכים וגדלים יותר, שם הם היו סוחבים את החקלאות הזו עד לנקודה בה הם היו מטים את כל המערכת. אבל הם לא. "
שולץ ומילר חזרו לאמזונס כדי לנסות להבין כיצד הנמלה הראשונה - אמם של כל נמלי הגנן - החלה לגדל את האוכל במושבה. איך היא נראתה? איך היא התנהגה? ואיך לכל הרוחות היא הצליחה טרנספורמציה כה משמעותית?
בני אדם מסקרנים נמלים מחוטבי עלים במשך מאות שנים. אנשי הפופול ווה, כרוניקה של המאיה העתיקה, חגגו את כישוריהם המודיעיניים והתקשורתיים. צ'רלס דארווין, בביקורו הראשון ביער הטרופי של ברזיל, הוכה על ידי אומנותם וחרצותם. "שבילים מוכים היטב מסתעפים לכל כיוון שעליו ניתן לראות צבא של יוצרי אילמות בלתי נשכחים", כתב בשנת 1839.
כמה עשרות שנים אחר כך, חוקר הטבע האנגלי הגדול הנרי וולטר בייטס, וציין את ענף חוטבי העלים וחסדו בעבודת המופת שלו משנת 1863, "הטבע הטבעי על נהר האמזונות", רשם גם תפיסה נלהבת יותר - זו של חקלאים מקומיים שראו בנמלים "נוראיות" מזיקים. "אבל בייטס, כמו משקיפים אחרים, חשבו שחותכי העלים השתמשו בגזם שלהם כהגנה מפני גשם. (הם נקראים גם נמלי שמשות.) לקח מהנדס ואקולוג בהדרכה עצמית, תומאס חגורה, כדי להבין סוף סוף כיצד השתמשו בעלים. בפעילות כרייה בניקרגואה, חגרה חגורה שני קנים חוטבי עלים. להפתעתו, הוא יכול היה למצוא מעט סימנים של עלים חתוכים. עם זאת, בבחינה מדוקדקת של החומר הספוגי הממלא את התאים, החגורה הבחינה ב"חתיכות עלים מחולקות דק ", שקמלו בצבע חום, וגדלו ומחוברות יחד קלות על ידי פטריה לבנה דקה. . . "חותכי העלים, כתב חגורה בשנת 1874, " הם, למעשה, מגדלי פטריות ואוכלים. "
זמן לא רב אחר כך, ויליאם מורטון ווילר, דיקאן של מחקר הנמלים בהרווארד, כתב ספר שלם על מגדלי הפטריות. ואדוארד א. ווילסון, שלימים ירשח את וילר כחוקר הנמלים הבולט בהרווארד, כינה את חותכי העלים "בין המתקדמים מבין כל החרקים החברתיים."
אולם חוקרים שניסו להבין טוב יותר את תצפיות הפריצה של חגורה התמודדו עם מכשולים גדולים, במיוחד כשמדובר בזיהוי סוג הפטריות שהנמלים גדלות. מדענים מזהים בדרך כלל פטריה דרך הספורופור שלה, החלק של הצמח המייצר נבגים. בגנים נמלים, לעומת זאת, לעתים רחוקות הספורופורות מצויות מסיבות שנותרו לא ברורות. "זה כאילו הנמלים סירסו את הפטרייה", מסביר שולץ. (בעיקרו של דבר, הנמלים מפיצות את הפטריות על ידי נטילת ייחורים.) בהיעדר שיטה לזיהוי סוגי פטריות, חסרו המדענים חצי מהסיפור.
כאן עמדו הדברים כאשר מולר ושולץ חצו לראשונה שבילים באוניברסיטת קורנל בסוף שנות השמונים. שם הם התחברו עם מומחי פטריות איגנסיו צ'פלה, כיום באוניברסיטת קליפורניה בברקלי, וסטיבן רהנר ממשרד החקלאות האמריקני בבלטסוויל, מרילנד. צ'פלה שלפה זני פטריות בודדים מגני הנמלים והחזיקה אותם בחיים. לאחר מכן, באמצעות טכניקות גנטיקה מולקולרית, תיאר ריינר את ההבדלים בין הזנים השונים. שולץ תאם את התוצאות הללו לניתוח ה- DNA שלו של הנמלים המשויכות. בשנת 1994 פירסם הרביעי מחקר במגזין Science המתעד את האינטראקציה בין פטריות לנמלים. "ברור כעת, " הם כתבו, "שמקור ההתנהגות הגוברת הפטרייה היה אירוע נדיר ביותר, שהתרחש רק פעם אחת בהיסטוריה האבולוציונית של הנמלים." העלולות המתוחכמות ביותר, כך שיערו החוקרים, הפיצו שושלת פטרייה אחת לפחות 23 מיליון שנה.
בדוח מעקב ארבע שנים לאחר מכן, מילר, רהנר ושולץ שינו את החוכמה המקובלת, וטענו כי פטריות גידולים מייצגות לעיתים קרובות מגוון מינים - לא רק אחד שהועבר על ידי מלכות מייסדות מקן לקן. מדדים יותר "פרימיטיביים" יותר, כך כתבו המדענים, חולקים לפעמים את פטריהם זה עם זה, אפילו עם מיני נמלים הקשורים למרחקים - גרסה, כך הציעו הביולוגים, לסיבוב יבולים. "אנו יכולים להראות שכישלון יבולים הוא נושא מרכזי בחייהם", מסביר מולר. "הם עושים את אותו הדבר שבני האדם עשו. הם פונים לשכנים כדי למצוא תחליף, לפעמים גונבים את זה, לפעמים גוברים על עצמם והורגים גם את השכנים. הראינו זאת במעבדה. הדבר ההגיוני הבא הוא לחפש את זה בטבע. "
המבקרים של המדענים על המשוואה לפטריית נמלים לחקלאות אנושית גרמו למבקרים. נעמי פירס, מומחית בהרווארד באינטראקציות בין נמלים וצמחים, משבחת את עבודת השטח שלהם, אך חושבת שהפיכת נמלים לחקלאים עשויה לשאת דברים רחוק מדי. "הבעיה היא שאתה יכול להילכד במטאפורה, " היא אומרת. נמלים, כמובן, לא פיתחו במודע את החקלאות. הקרנת כוונות אנושיות על נמלים, אומר איגנסיו צ'פלה, עלולה לעוור את החוקרים מהסיבות שבגללן נמלים עושות את מה שהן עושות.
בזמן שמילר ושולץ עבדו על יחסי הנמלים לפטריות, צוות ביולוגים מאוניברסיטת טורונטו הבחין - ותהה לגביו - את נוכחותה של עובש מתמשך ומרתק, שנקרא אסקובופסיס, בגנים בעלות גג. איך זה, הם שאלו, שטפיל עוצמתי זה לא גובר באופן קבוע על קני הגג? הם הבחינו באבקה לבנה בצד התחתון של נמלי הגג, בסופו של דבר הם זיהו אותה כסוג של חיידקים, סטרפטומייס, המפריש אנטיביוטיקה. האנטיביוטיקה הצליחה להרחיק את האסקובופסיס . חשוב מכך, הם עשו זאת לאורך פרקי זמן ארוכים, מבלי שהאסקובופסיס היה עמיד לחלוטין.
יתכן וסוג של "מרוץ חימוש מבוימים", אומר קמרון קורי, אחד החוקרים בטורונטו (כיום באוניברסיטת קנזס), בו האנטיביוטיקה בעלת הרף מסתגלת ללא הפסקה לכל התנגדות המובנית באסקובופסיס . הטפיל לא נמחק לחלוטין, אך הוא גם לא מביץ את הקן. קארי מנסה כעת לקבוע כמה זמן נמשכת שריפת הצלב הכימית הזו.
במקרה של סימביוזה בין הנמלים והפטריות הוכח לפתע שיש בסרט לימוד ארבעה שחקנים עיקריים - או חמישה, אם סופרים את האנטיביוטיקה המיוצרת על ידי החיידק. כאשר אנטיביוטיקה זו אינה עושה את העבודה, הנמלים קוצצות נתחי פטריה נגועים וגוררות אותם הרחק מהקן.
ביער הגשם, השחר טרם נשבר; נמלי בלפרידאטה ליליות, קרובי משפחה של גבהים, עדיין בעבודה, גוררים גרגרי דגנים זעירים, אותם מילר פיזר בערב קודם. הפיתיון אפשר למילר לעקוב אחר Blepharidatta לקן שלהם. מכיוון שבלפרידאטה, שאינם מגדלים פטריות, נצפו כשהם נושאים פיסות פטרייה חיה חופשית, מולר חושד שהם עלולים להיות על סף טיפוח בעצמם. מולר מסוקרן במיוחד מניסויים בהם בלפרידאטה מקרבת גושי פטריה קרוב יותר לקנים שלהם. "אנחנו מחפשים משהו מאוד עמוק בעבר האבולוציוני, " אומר מילר. "חלק מהנמלים ביערות האלה התחילו להתחבר לפטרייה. והמעבר הזה הוא אותו מעבר שעשה בני אדם. "
מילר מדליק פנס ראש. "אנו מנסים לעקוב אחר הדברים, אך כמובן שלא נמצא את 'האב הקדמון' כאן", הוא מסביר. "מה שאנחנו מחפשים הוא מין ששמר על כמה מהתכונות שאפיינו את האב הקדמון." זה לא דומה לאופן שבו בלשנים מבקרים בעמים מבודדים כדי ללמוד כיצד דפוסי הדיבור השתנו, הוא אומר. "זה משהו כמו מה שאנחנו עושים כאן, מסתכל איך ההתנהגות הפרימיטיבית ביותר אולי הניבה התנהגות מורחבת יותר." האבולוציה, במילים אחרות, מתבטאת בצורה פחות מסודרת מהקווים הברורים שאולי תזכרו מחטיבת הביניים ועוד כמו סרט בו רצפים יכולים לחזור, להישאר ללא שינוי או אפילו לרוץ אחורה בסוג של פרשנות.
מכנסיו של מולר מפוספסים בזיעה ובבוץ, בוערים מברכים את נקודת צווארו וזרועותיו, ויתושים זמזמים ליד אוזניו. "אנחנו קצת לא נורמליים באובססיות שלנו", הוא מודה. "אנחנו ממש בקיצוניות. מי עוד יזיע ביער כדי למצוא את הנמלים המטופשות האלה! "
בילדותו, אומר מילר, הוא "לא התעניין מאוד בבאגים." אולי זה בגלל שאביו, בוטנאי בחברת הכימיקלים של באייר, הוכה על ידי מחלה טרופית מסתורית שחלה במשלחת באל סלבדור כשאולריך היה רק בן 4. מולר היה בן 9 כשאביו נפטר מהמחלה. לאחר שנשר מבית הספר לרפואה, קרא את ספרו השנוי במחלוקת של אדוארד או ווילסון "סוציוביולוגיה" (מאמץ לקשר בין התנהגותם של כל בעלי החיים, מהנמלים לבני האדם, בסינתזה מפוארת אחת). מיד הוא ידע מה הוא רוצה לעשות בחייו, לנקוט "בגישה אבולוציונית להבנת התנהגות של בעלי חיים, התנהגות חברתית ואז התנהגות אנושית."
גם שולץ הגיע לנמלים במסלול מעגלי שהושפע מווילסון. שולץ גדל בעיירה קטנה עם צווארון כחול מדרום לשיקגו, בנם של הורים שלא למדו בקולג ', לבית ספר לותרני קפדני. שם, אחד ממוריו ניסה לשכנע אותו ש"עצמות הדינוזאור נקברו רק באדמה על ידי אלוהים כדי לבחון את אמוננו. "
אחרי שנשר מאוניברסיטת שיקגו ונסחף מערבה לסן פרנסיסקו בתחילת שנות השבעים, מילא שולץ סדרה של עבודות - טכנאי שיניים, רפד מיטות מים ומדפסת - לפני שניסה את דרכו ככותב מאמרים ביקורתיים על תופעות פאראנורמליות ( "נושר מהחלל" ו"זר יותר ממדע "). בדרכו לעבודה בוקר אחד, שולץ, אז בשנות ה -30 לחייו, החל לקרוא את "החברות החרקים" של וילסון. נמלים משכו אותו מכיוון ששילבו "מושך אסתטי" עם מוחשיות. "רדפתי אחרי המון דברים שמילאו אותי בפליאה", נזכר שולץ. "אבל הייתי צריך קריטריון כדי להבין לא רק את הדברים שנראים כמלאים בפליאה, אלא את הדברים שנראים כמלאים בפליאה והם אמיתיים ."
אף על פי שאלפי נמלים מעשרות מינים נמצאים בתנועת עופות עלים עבים, שולץ מקובע על נמלה בודדה מסוימת, שגזרה חתיכת פטריית בר וסוחבת את השלל על בולי עץ, מתנדנדת תחת עומסו. "היי, אתה צריך לראות את זה!" צועק שולץ למולר. זה טרכימירמקס, בין העקבות היותר נגזרות או "גבוהות יותר".
שולץ מתרגש. ומופתע. אף על פי שהוא קרא על מדדים הנושאים פטריות בר לקנים שלהם, הוא מעולם לא ראה אחד עושה זאת. ולמה הם כן? הכנסת פטריה לא תואמת עשויה לשבש, או אפילו להרוס, את כל גינת הנמלים. מה קורה פה?
"זו פאזל, " אומר שולץ. "הייתי מצפה שהנמלים יהיו בררניות מאוד ביחס למה שהן מכניסות לקן, שיהיה להן איזושהי הטיה חושית שמקבלת את הפטריות 'הטובות' ודוחה את כל 'הרעות'." מילר מציין שצמחים רבים משתמשים בנמלים כדי פיזור זרעים, אם כי האם הנמלים מפעילות בחירה לגבי מה שהם מרימים, או רק מגיבות לפיתוי של הפרשות צמחים, עדיין לא ברור.
שולץ נראה מסוחרר בחיוב, למרות שהנמלה ופטריה עשויים להתהפך על רבים מהדברים שהוא ועמיתיו כתבו, שלא לדבר על מאתגרים את רוב הנחותיהם. "אולי זה לא שהנמלה מצאה את הפטרייה, " מציע מילר בחיוך מעוות. "אולי זה שהפטרייה מצאה את הנמלה."
גם שולץ וגם מולר מעניקים לזכותם את משתפי הפעולה האובססיביים שלהם בפטריות על כך שהובילו אותם לרעיון שהפטריות מרוויחות לא פחות מהקשר עם הנמלים כמו שהנמלים מהפטריות. נשאו על ידי הנמלים, מוגנים על ידם ונטו בגנים ענקיים, המשובטים הפטרייתיים נהנים מיכולות רבייה הרבה מעבר למה שיכלו להשיג ללא מטרה. אחרי הכל, פטריות חיים חופשיות קיימות לעתים קרובות רק על דוגמית זעירה של גפן עלים, המתרחשת רק פעם או פעמיים לפני שמתה. בתוך הקנים הפטרייה הופכת, לדעתו של סטיבן רהנר, ל"אלמותית בהשוואה לאחד מקרובי משפחתם הפרועים. "
יתכן והפטריות פיתחו טריקים כדי להטעות את הנמלים להזיז ולקצור אותן. הפרשות על פני הפטריות עשויות לתפקד כמו תרופות המשנות את הנפש, לכופף את הנמלים לשירות הפטריות. "אני חושב שהפטריות האחרות מנסות כל הזמן לשבור את הקודים הכימיים שעוזרים לנמלים לזהות את פטריות הגינה שלהם, באומרו: 'היי, אני טועם ומריח נכון! אתה לא יכול להתנגד לי. הרם אותי ולקח אותי הביתה '', משער שולץ. "אל תזלזל בכוחו של הפטרייה", משלב מילר.
ואכן, ממש אחר הצהריים אחר כך, שולץ חוזר מטיול עם עדויות מרשימות לכוח ההוא. הוא נתקל בנמלה שחורה ענקית הידועה באופן מקומי כבלא - עז, עם עוקץ חזק - מהודק סביב ענף שיח. זה היה קשיח ומת. מאחורי ראש הנמלה, בלט ספורופור חום בצבע קשה, כאילו בגרסת חרקים לסרט Alien . הפטרייה הדביקה את גופה של הנמלה, גדלה בפנים וצורכת אותו. ואז, דרך איזשהו זרז שעוד התגלה, הפטרייה כנראה הפצירה בנמלה לטפס לראש ענף, שם ניתן יהיה להפיץ את נבגיו למקסימום יתרון. שם, ספורופור צץ בראשו של הנמלה ושחרר את נבגותיו.
בחזרה במעלה השביל וביער, שולץ מגדל, כיסי חולצתו ומכנסיו עמוסים בבקבוקונים מלאים באלכוהול. הוא נעצר ליד בול עץ ובועט את קליפתו. החוצה נופלים חצי תריסר Acromyrmex, חותכי עלים שלעתים קרובות בונים את קניהם ביומני עץ. מתחת לחרקים המבוהלים פורחת מהומה של פטרת חום ושזוף. "תתפלאי כמה גני פטריות נמצאים ביער", אומר שולץ. "הם נמצאים בכל מקום."
מעבר לגבעה, כורע בעפר, הוא מרגל יצור זעיר בצבע אבק עם ראש מתנודד וגדול. זה Cyphomyrmex, מבין המעטים שנחקרו בעלות האשכים. שולץ רוכן על היצור הזה, שאינו גדול יותר מפסיק, ומתבונן בזהירות.
עבודות שדה באמזונס הרבה יותר מבולחות מניתוח גנטי של גוויות נמלים בנוחות המעבדה הממוזגת של שולץ בוושינגטון הבירה, אך זו הדרך היחידה "לחוות ביולוגיה אמיתית ולא מסוננת", הוא אומר. "המורכבות הזו כמעט מובטחת שתגמל אותך במשהו שלא ציפית." אולי הסייפומירמקס יוותר על חתיכה אחת קטנה של הפאזל ששולץ ומולר הקדישו את הקריירה שלהם להרכיב. כשהוא מתמודד עם כמה מהשאלות הגדולות בקוסמוס, אומר שולץ כשהוא חוקר את ההליכה המתפתלת של הנמלה, עדיף "לחשוב בקטן. זה מה שיפה בלהיות כאן. חשיבה קטנה פותחת כל מיני אפשרויות. "
