Dinozorları Yok Eden Asteroit, Karınca-Mantar Ortaklığını Şekillendirmiş Olabilir!

Sadece birkaç milimetre boyundaki dünyanın en maharetli bahçıvanları arasında yer alan Amerika kıtasının yaprak kesici karıncaları (İng: "leafcutter ants"), yaprak parçalarını kesip yuvalarına taşır ve bu taze yeşillikleri özenle baktıkları mantarlara sunar. Bu mantarlara kolonilerindeki özel iklim kontrollü odalarda gözü gibi bakan karıncalar, tıpkı insanların saman yiyememesi gibi yaprak yiyemezler; sadece yapraklar üzerinde yetişen mantarları yiyebilirler.

Günümüzde yüzlerce karınca türünün yemek için mantar yetiştirdiği biliniyor. Karıncaların evrimine dair yapılan araştırmalar, bu uyumun on milyonlarca yıl öncesine dayandığını gösteriyor. Araştırmacılar, Science dergisinde yayınladıkları çalışmada mantarların soy ağacını da işin içine katarak tabloyu daha net hale getirmeyi başardı. Bu çalışmada, araştırmacılar karınca ve mantar ortaklığının kökenini belirlerken şaşırtıcı bir faktöre de dikkat çektiler: 66 milyon yıl önce dinozorları yok eden asteroit Bu devasa çarpışmanın, karıncalar ile mantarlar arasındaki simbiyotik ilişkinin evriminde kilit bir rol oynadığı düşünülüyor.

Freiburg Üniversitesi'nde bir entomolog ve evrimsel biyolog olan ve çalışmaya katılmayan Peter Biedermann şöyle anlatıyor:

Bu gerçekten etkileyici proje, yıllarca süren saha çalışmaları ve genomik veriler üzerine inşa edildi.

Karıncaların yetiştirdiği mantar bahçelerinin ilk olarak tanımladığı 150 yıl önceden bu yana, entomologlar 247 karınca türünün bu bahçelerle ilgilendiğini ve hayattlarının için bu mantar mahsulüne bağlı olduklarını keşfettiler. Araştırmacılar, ortak bir atayı paylaşan karıncaların farklı mantar türlerini yetiştirecek şekilde farklı türlere evrimleştiğini düşünüyor. Ancak mantarların olarak bilinen soy ağaçları, karıncalar kadar iyi bilinmiyor. Smithsonian Enstitüsü'nde araştırmacı entomolog Ted Schultz, bu sorunu "karınca-mantar tarım dünyasındaki en belirgin problemlerden biri" olarak nitelendiriyor. Bu belirsizlik, karıncalar ve mantarlar arasındaji simbiyotik ilişkilerinin nasıl ve ne zaman başladığına dair tablonun eksik kalmasına neden oluyor.

Araştırmacıların karşılaştığı zorluklardan bir diğeri de mantarların genomlarını incelemek ve bunların ilişkilerini çözmek için yeterli mantarlara özgü DNA probuna sahip olmamalarıydı. Smithsonian Enstitüsü'nde araştırmacı entomolog Ted Schultz şöyle açıklıyor:

Bilim insanlarının, karınca tarafından yetiştirilmeyen mantarların serbest yaşayan akrabalarından yeterince örnek toplamakta zorlanmaları, araştırmaların yavaş ilerlemesine neden oldu.

Schultz ve ekibi, mantar genetik analizindeki son gelişmeleri kullanarak karıncaların yetiştirdiği 475 mantar türünün genomlarını derinlemesine incelemek için kolları sıvadı. Bu inceleme sonucunda 276 karınca türüne ait tamamlayıcı bir soy ağacı oluşturdular. Schultz, bu türlerin toplamda 30 yılı aşkın saha koleksiyonunu temsil ettiğini dile getiriyor. Ekip, filogenetik veriler ile karınca ve mantar fosil kayıtlarını karşılaştırarak her bir dalın yaşını tespit etti.

Bu tespit sonrasında mantar ve karıncaların soy ağaçlarını çıkarıp bu verileri karşılaştırdıklarında her iki soy ağacındaki tarihler arasında şaşırtıcı bir uyum olduğunu fark ettiler. Bu durum bitkiler ve onlarla beslenen hayvanlar için büyük bir yıkım anlamına gelirken yıkım anlamına gelirken bitkisel maddeleri parçalayan mantarlar için ise bir fırsat yarattı. Schultz, bu dönemde mantarların bol miktarda bulunmasının karıncalar için büyük bir avantaj sağladığını düşünüyor:

Bu dönemde mantarları parçalayan türler adeta altın çağını yaşamış olmalı.

Araştırmacılar, karıncaların mantarlarla olan gevşek ilişkisini, bu dönemdeki mantar bolluğundan faydalanarak daha güçlü bir bağa dönüştürdüklerini öne sürüyorlar. Biedermann şunları söylüyor:

Bitkiler azalmışken mantarın bol olması, bu yetiştirmenin evrimleşmesine yol açmış olması oldukça mantıklı bir açıklama.

Schultz ise ekliyor:

Bu davranış, bu dönemde muhtemelen oldukça hızlı bir şekilde kendini göstermeye başladı.

Gerçekten de mantar filogenisi, bu yeniliğin felaketin ardından bir değil iki kez ortaya çıktığını gösteriyor. Çalışmaya katılmayan São Paulo Üniversitesi Zooloji Müzesi taksonomistlerinden sistematikçi Gabriela Camacho şunları söylüyor:

Bu karşılıklı ilişki düşündüğümüzden daha karmaşık.

27 milyon yıl önce ise tıpkı insanların temel tarım ürünlerini evcilleştirip yabani kökenlerinden uzaklaştırdığı gibi, İlk birkaç milyon yıl boyunca karıncalar vahşi doğada da bulunan mantar türlerine yöneldiler. Karıncaların ehlileştirdiği mantarlar arasında Leucoagaricus gongylophorus da bulunuyor. Bu tür, çoğu yaprak kesici karıncanın tercih ettiği, özelleşmiş ve yüksek besin değerine sahip meyve gövdeleri üreten bir mantar türü olarak öne çıkıyor.

Evcilleştirmenin başlangıcı, küresel soğuma dönemine denk geliyor. Güney Amerika'da kuraklıkların geniş çayır alanları oluşturduğu bu dönemde, daha kurak koşullara uyum sağlarken, muhtemelen mantarlarını da yeni habitatlara taşıdılar. Schultz bu durumu şöyle açıklıyor:

Bu durum, mantarların kendi gen havuzlarıyla olan bağını koparmasına ve tamamen karıncalara bağımlı hale gelmesine yol açtı.

Araştırma ekibi, bu mutualistik ilişkinin başlangıcının asteroit çarpmasıyla kesin olarak başladığını kanıtlayamasa da Camacho aynı örüntünün iki ayrı veri setinde de ortaya çıkmasının bu senaryoyu desteklediğini vurguluyor:

Bu anlatı, her iki grubun evrimini aynı ekolojik dalgalanma dönemlerine bağlıyor ve etkilerini bugün bile görebiliyoruz. Bu gerçekten harika bir hikaye.