Une symbiose existe entre la fourmi. Les causes et les conséquences de la perte de symbiose entre les fourmis et les plantes ont été étudiées

Des botanistes de l'Université de Munich ont étudié l'évolution de la symbiose entre les fourmis et les plantes myrmécophiles du groupe des Hydnophytae, formant des excroissances spéciales de tissus - les domatia, dans lesquelles ces insectes s'installent, fournissant en retour à leurs hôtes nutriments. Ce coopération mutuellement bénéfique Il s'est avéré que c'est l'original de ce groupe de plantes, mais il a été perdu plusieurs fois au cours de l'évolution. Les résultats de l’étude ont confirmé plusieurs prédictions théoriques existantes. Premièrement, le retour à la vie non symbiotique ne se produit que chez les plantes non spécialisées qui n’ont pas développé de relation stricte avec une espèce de fourmi spécifique. Deuxièmement, la perte de la symbiose se produit dans des conditions de faible abondance de partenaires fourmis, et non en raison de la perte du besoin de celle-ci. Troisièmement, après la perte du lien avec les fourmis, l'évolution morphologique des domacias s'accélère, libérée de l'action de sélection stabilisatrice qui les préserve dans les espèces symbiotiques.

La coopération mutuellement bénéfique - le mutualisme - est désormais souvent considérée par les spécialistes de la coévolution comme l'un des principaux mécanismes permettant d'accroître la complexité et de maintenir la stabilité des écosystèmes. Il convient ici de rappeler la symbiose plantes supérieures avec des champignons (mycorhizes) et des bactéries fixatrices d'azote, qui ont largement déterminé la possibilité même d'une colonisation réussie des terres, et un grand nombre d'animaux qui digèrent les aliments avec la participation de protozoaires et de bactéries. Bien qu’il ne soit pas aussi proche (maintenant appelé symbiotique) que dans les exemples ci-dessus, le mutualisme entre plantes et pollinisateurs, ainsi qu’entre plantes et animaux disséminateurs de graines, est également très important pour le fonctionnement des écosystèmes. En fin de compte, les mitochondries et les chloroplastes, nécessaires au développement d’organismes multicellulaires complexes, sont les descendants de bactéries qui ont finalement perdu la capacité de vivre librement et de devenir des organites.

Guillaume Chomicki et Susanne S. Renner de l'Université de Munich ont décidé d'étudier les raisons de la perte du mutualisme en prenant l'exemple de la symbiose fourmi-plante (voir Myrmécophytes). Les auteurs se sont concentrés sur les plantes de la sous-tribu des Hydnophytinae ; certaines d'entre elles sont utilisées comme plantes ornementales de la famille des Rubiacées. Ces plantes épiphytes, originaires d'Australasie, offrent aux fourmis un endroit pour construire des nids en formant des structures creuses spéciales sur la tige - domatia, et les insectes fournissent aux plantes les nutriments provenant de leurs excréments et des "déchets" qu'elles apportent. Ce mutualisme peut être soit spécialisé, dans lequel une espèce végétale est habitée par une espèce spécifique de fourmis (l'entrée de la domatia est précisément ajustée à la taille d'un individu de cette espèce), soit non spécialisé (généralisé), lorsqu'une espèce végétale peut être habité par différentes espèces de fourmis. Dans le groupe de plantes mentionné ci-dessus, il existe ces deux variantes et, en outre, certaines espèces n'interagissent pas du tout avec les fourmis (Fig. 1). Et le nombre total d’espèces (105) fournit suffisamment d’éléments pour tester les prédictions théoriques.

1) La perte du mutualisme est-elle associée à l'un ou l'autre état ancestral (spécialisé ou généralisé) ?

2) La perte du mutualisme est-elle associée à des conditions environnementales spécifiques (par exemple, rareté des fourmis ou disponibilité des nutriments) ?

3) La perte du mutualisme affecte-t-elle la vitesse d'évolution de l'entrée de la domatia (pendant que la plante interagit avec les fourmis, la sélection stabilisatrice devrait agir sur ce trait, réduisant la variabilité, mais après la perte, elle devrait disparaître).

Les auteurs ont compilé un arbre phylogénétique basé sur six gènes plastes et nucléaires (Fig. 2), séquencés chez 75 % des 105 espèces de la sous-tribu, et en utilisant deux méthodes statistiques (estimation par maximum de vraisemblance, voir Maximum de vraisemblance et analyse bayésienne, voir Bayésienne). inférence) ont découvert que, contrairement à leurs attentes, l'état initial de ce groupe de plantes était une symbiose non spécialisée, qui a ensuite été perdue environ 12 fois (cet arbre n'est qu'une reconstruction approximative de l'histoire évolutive réelle, de sorte que la valeur résultante peut ne pas soit précis). Pour confirmer davantage la présence initiale de symbiose, les auteurs ont mené une analyse phylogénétique dans laquelle ils ont artificiellement établi l'absence de symbiose chez l'ancêtre commun de tous les hydnophytes - et ce modèle a construit l'arbre de manière significativement pire.

Onze des douze cas d’extinction par symbiose se sont produits dans des lignées non spécialisées. La seule exception est le genre Anthorrhiza, pour lequel l’état ancestral n’a pu être déterminé avec certitude.

17 des 23 espèces qui n'entrent pas en symbiose avec les fourmis vivent dans les montagnes de Nouvelle-Guinée à plus de 1,5 km d'altitude. On sait que la diversité et l’abondance des fourmis diminuent à mesure que l’on gravit les montagnes – cette tendance s’observe également sur cette île. De plus, chez trois de ces espèces, l'eau de pluie s'accumule dans les domaties et les grenouilles vivent (Fig. 1, D), six espèces peuvent obtenir des nutriments du sol, mais cela est également vrai pour deux espèces qui entretiennent une relation spécialisée avec les fourmis. Tous ces faits plaident en faveur de l'hypothèse selon laquelle la raison de la perte du mutualisme n'est pas la perte du besoin, mais le manque de partenaires potentiels. Cela explique aussi l'absence de cas de perte de lien avec les fourmis chez des espèces spécialisées : ayant perdu un partenaire, elles s'éteignent tout simplement.

Étant donné que les myrmécophiles spécialisés parmi les Hydnophytinae interagissent avec des fourmis de deux genres de la sous-famille Dolichoderinae, trouvés à des altitudes différentes, tandis que les généralistes interagissent avec plus de 25 espèces non apparentées dont la diversité diminue avec l'altitude, les auteurs suggèrent que si l'hypothèse de la pénurie de partenaires est correct, c'est à la fois la principale raison de la perte du mutualisme, alors les généralistes devraient se trouver principalement à basse altitude, la répartition des spécialistes ne devrait pas dépendre de l'altitude, et les plantes qui ont perdu le mutualisme devraient se trouver principalement dans les montagnes. Plusieurs analyses statistiques indépendantes ont confirmé ces attentes (Fig. 3).

Qu’arrive-t-il à domatia après la perte du mutualisme ? Les prédictions théoriques disent que tant que la symbiose existe, la taille de l'entrée de celles-ci, qui permet à la plante de « filtrer » les fourmis souhaitées, est soumise à une sélection stabilisatrice, maintenant la taille optimale. De plus, parmi les spécialistes, cette sélection devrait être plus forte, c'est-à-dire que le taux d'évolution devrait être minimal. Et une fois que la plante a cessé d'interagir avec les fourmis, la sélection devrait s'affaiblir, ce qui entraînera une augmentation du taux de modification de ce trait.

La taille du trou d'entrée dans la domatie varie considérablement selon les hydnophytes : d'un millimètre à plus de 5 centimètres. L'analyse de la répartition de ces tailles entre les espèces a montré que de nombreuses espèces non mutualistes ont de grandes ouvertures - à travers elles peuvent pénétrer de grands invertébrés (cafards, mille-pattes, péripates, araignées, limaces et sangsues) et même de petits vertébrés (grenouilles, geckos et scinques). dans la domatie. L'estimation qui en résulte du taux d'évolution du diamètre du trou est également cohérente avec l'hypothèse : pour les spécialistes - 0,01 ± 0,04, pour les généralistes - 0,04 ± 0,02, pour les non mutualistes - 0,1 ± 0,02 (valeurs en unités arbitraires, cm D. L. Rabosky, 2014. Détection automatique des innovations clés, des changements de taux et de la diversité-dépendance aux arbres phylogénétiques).

Cependant, la vitesse élevée d'évolution de la taille du trou d'entrée du domatium peut également s'expliquer par le fait qu'en l'absence de communication avec les fourmis, il se produit une sélection qui favorise la pénétration d'animaux plus gros à l'intérieur. Cependant, il n’existe pas encore de preuve que ces résidents profitent à la centrale, bien que cette possibilité nécessite une étude plus approfondie.

Enfin, les auteurs ont montré qu'à mesure qu'on s'approche des montagnes, vitesse moyenneévolution morphologique des ouvertures domaciennes - pour ce faire, ils ont développé une méthode combinant des données sur la phylogénie et la répartition des espèces, ce qui leur a permis d'obtenir une « carte d'évolution morphologique » (Fig. 4).

Cette recherche n’a rien révélé de complètement inattendu, mais elle n’en est pas moins précieuse. Après tout, les prédictions théoriques doivent être testées sur du matériel « vivant ». Les auteurs ont eu la chance de trouver un bon sujet de recherche. Espérons que d'autres travaux similaires suivront, qui permettront de comprendre à quelle fréquence certains scénarios d'évolution du mutualisme se réalisent.

Source: G. Chomicki, SS Renner. Le partenaire contrôle la stabilité du mutualisme d'abondance et le rythme du changement morphologique au fil du temps géologique // PNAS. 2017. V. 114. Non. 15. P. 3951-3956. DOI : 10.1073/pnas.1616837114.

Sergueï Lysenkov

Quiconque s'intéresse au jardinage, à la culture de légumes, de divers fruits, de baies, d'herbes et de fleurs, en général - tout ce qui peut être cultivé dans un jardin, sait que si des fourmis apparaissent sur une plante, des pucerons apparaîtront bientôt. Et ce n'est pas surprenant. Ces insectes « prennent soin » les uns des autres et les aident à survivre dans un monde aussi difficile et dangereux. Voyons comment s'organise la symbiose des pucerons et des fourmis.

Une petite excursion dans la vie des fourmis

Les fourmis font partie de ces rares insectes qui sont presque constamment à la recherche de nourriture pour leur reine des fourmis et sa progéniture. Dans la nature, il en existe environ 12 000 espèces et toutes appartiennent à la famille des insectes sociaux. Cela signifie qu’ils vivent par exemple en grandes familles de colonies individuelles, comme les termites.

Le régime alimentaire des fourmis se compose d’aliments riches en glucides et en protéines. On peut les appeler en toute sécurité des gourmands, et si vous ne tenez pas compte de la nourriture humaine, qu'ils « volent » et absorbent volontiers, alors leur mets préféré qu'ils peuvent obtenir dans la nature est le miellat, produit par les pucerons, les cochenilles, cochenilles.

La hiérarchie dans la communauté des fourmis est structurée de manière très simple et correcte. Une colonie familiale de fourmis vit dans une fourmilière. C'est une sorte de société dans laquelle chacun a son propre rôle. La reine est le chef de cette communauté. Sa seule fonction est de donner naissance à une progéniture. Et les fourmis ouvrières prennent soin de cette « mère de nombreux enfants » et de ses enfants. Ils sont asexués, leur fonction principale est de rechercher de la nourriture. En quête de nourriture, ils peuvent surmonter tous les obstacles possibles (sauf les insecticides) et s'éloigner assez loin de leur fourmilière ou de leur nid. Il y a aussi des fourmis - des soldats. Ils remplissent la fonction correspondante : ils gardent et protègent leur fourmilière. C'est simple!

Informations sur la vie des pucerons

En plus de leur capacité à endommager les plantes de manière purement mécanique, les pucerons peuvent se transmettre aux plantes. diverses maladies- viral et fongique, par exemple - champignon fuligineux. Avec cette maladie, les feuilles se couvrent d'un liquide collant désagréable, perturbant toutes les manifestations physiologiques vitales dans les tissus de la plante affectée.

L'essence de la symbiose entre les pucerons et les fourmis

La relation entre les fourmis et les pucerons est très similaire à la relation entre les humains et les animaux de ferme productifs. Les fourmis « prennent soin » des pucerons et reçoivent en retour du miellat sucré qu’elles adorent tout simplement.

En regardant de l’extérieur l’accumulation d’un groupe de pucerons en un seul endroit, entouré de fourmis, l’association avec le pâturage d’un troupeau de vaches vient vraiment à l’esprit. Mais ce n’est pas tout à fait vrai. En fait, les pucerons, comme les animaux de troupeau, se nourrissent toujours en compagnie de leurs « parents », et là où il y a plus qu'assez de nourriture, un nombre très décent de ces « producteurs de sucreries » peuvent « se régaler ». Les fourmis viennent toujours dans ces « troupeaux » pour se régaler de miellat. Il semble donc que les fourmis rassemblent des pucerons.

Parfois, il arrive qu'une fourmi ne soit pas opposée à grignoter non seulement le miellat, mais aussi les pucerons eux-mêmes. Les manifestations d'une telle symbiose s'expriment :

En véritable « tutelle » des pucerons par les fourmis. Il s'agit de clôtures construites autour des pucerons à partir de petites particules de plantes maintenues ensemble par du sable, qui rappellent beaucoup les corrals pour vaches. Bien que la véritable raison de cette inquiétude chez les fourmis réside dans un sentiment banal de propriété des pucerons, comme de tout autre aliment.
"Pâturage" des pucerons par les fourmis. En fait, les actions des fourmis qui ressemblent à du « broutage » constituent une communication normale. Les fourmis « parlent » à leurs semblables grâce à leurs antennes et à l’échange de fluides.
Transférer les pucerons vers un endroit précis, où aura lieu plus tard le « pâturage », est une mesure de sécurité. Les fourmis font de même avec leurs œufs fécondés et leurs larves déjà éclos.
Espèces sélectionnées les fourmis ont appris à stocker le miellat pour une utilisation future. Mais pas seulement elle. La méthode de conservation du miellat est très originale – à l’intérieur d’elle-même. À la suite de nombreuses années d'efforts, ces fourmis réservoirs ont considérablement développé un goitre, comme les muscles d'un athlète - un bodybuilder. Chaque fourmi a un goitre, en tant que partie anatomique du corps, mais il ne se développe que chez celles qui conservent une réserve de liquide. L'abdomen d'une telle fourmi gonfle tellement que tout mouvement devient presque impossible. En conséquence, la vie d’un tel « réservoir » vivant se déroule uniquement à l’intérieur de la fourmilière et est destinée exclusivement au bénéfice de tous les autres membres de la colonie. C'est un tel sacrifice.
Puisque les fourmis adorent manger du miellat, elles ont appris à « traire » les pucerons à tout moment qui leur convient. Pour cela, il suffit de « chatouiller » les pucerons !
Grâce à une telle symbiose, le puceron reçoit une protection et des soins fiables, dans lesquels la nature l'a empiété. Les fourmis protègent de manière fiable leurs charges contre les empiètements de divers coccinelles, chrysopes, acariens, oiseaux et autres entomophages voulant se régaler de pucerons. Parfois, vous devez même « combattre » des fourmis envahisseurs « étrangères ».

Lorsqu'elles attaquent le « troupeau » confié, les fourmis aident même les pucerons à retirer la trompe des plantes, à les conduire dans un endroit sûr et parfois à les porter dans leurs mâchoires. Le puceron reconnaissant, afin de ne pas gêner le mouvement du sauveur à un moment aussi crucial, rentre ses pattes et ne bouge pas.

C’est ainsi que fonctionnent les fourmis tout au long de l’été, transportant leurs « nourrices » de plante en plante, de feuille en feuille. À l'automne, ils placent les pucerons dans leurs fourmilières pour qu'ils passent l'hiver confortablement et ne gèlent pas. Même les œufs de pucerons chez les fourmis sont soumis à des soins minutieux.
Mais les fourmis régulent aussi le nombre de pucerons. Si la population est trop nombreuse, les fourmis en détruisent une partie.
Parfois, lorsqu'elles se déplacent vers un nouvel habitat, les fourmis emportent avec elles leurs pucerons.

Voici une magnifique vidéo où vous pouvez voir une fourmi « mendier » le miellat sucré d'un puceron (si le langage n'est pas clair, vous pouvez couper le son) :

Sur la base de tout ce qui a été écrit précédemment, il devient évident que pour se défendre contre les pucerons, il n'est pas nécessaire de se précipiter sur les fourmis. Et rappelez-vous que les pucerons sont la source du miellat sucré, qui attire bien plus que les fourmis. S'il n'est pas présent dans votre jardin, le risque d'apparition d'autres insectes chasseurs de sucreries sera bien moindre. Pour aujourd’hui, c’est tout ce que les jardiniers doivent savoir sur la symbiose entre pucerons et fourmis.

Merveilleuse symbiose

La nature qui nous entoure démontre parfois une telle formes inhabituelles coopération entre animaux et plantes que même les biologistes lèvent les mains de surprise. L’une des manifestations les plus surprenantes de la symbiose est la relation entre les différentes espèces de fourmis tropicales et les plantes sur lesquelles elles vivent. Malheureusement, ici, sous les latitudes tempérées, vous ne trouverez pas d’exemples d’une telle communauté, mais sous les tropiques, les plantes dites myrmécophiles sont très nombreuses et diverses. Ils peuvent faire référence à différents groupes systématiques, mais pour des raisons écologiques, ils sont souvent regroupés sous le nom général de « fourmis ». Ces plantes offrent littéralement à leurs résidents à la fois une table et une maison. Et les fourmis, à leur tour, non seulement en collectent divers insectes nuisibles, mais les protègent également de manière plus fiable contre les mammifères herbivores que les épines les plus pointues et les plus nombreuses.

L'exemple le plus simple d'une telle coopération est la relation entre certains pays d'Amérique du Sud. fourmis et plantes de l'ordre des broméliacées(Broméliales). Dans les forêts inondables de l'Amazonie et de ses affluents, le niveau des eaux de crue s'élève souvent de plusieurs mètres, de sorte que les fourmis ne peuvent tout simplement pas vivre au sol et doivent se créer des abris dans les « étages supérieurs » de la forêt tropicale. En l'absence d'inondation, les fourmis traînent avec diligence des morceaux de terre sur les troncs, qu'elles collent ensemble avec des sécrétions spéciales, créant ainsi une base solide pour le nid. En plus du sol, les fourmis élèvent les graines de diverses plantes, dont des broméliacées, qui trouvent des conditions favorables dans le nid suspendu qu'elles construisent et germent rapidement. Il est intéressant de noter que leurs racines ne les détruisent pas, mais maintiennent au contraire le nid ensemble. De plus, les racines des broméliacées recouvrent le tronc de l’arbre hôte d’un anneau solide, créant ainsi un cadre supplémentaire pour la fourmilière. Il convient de noter qu'une telle symbiose n'est pas l'apanage des broméliacées - autres épiphytes tropicales, que l'on appelle souvent « épiphytes de fourmis" Les structures résultant de leur croissance sont magnifiquement appelées « jardins de fourmis suspendus ».

"Jardin de fourmis" dans les zones humides tropicales du bassin amazonien

La deuxième version de la symbiose entre plantes et fourmis se retrouve également sur les rives de l’Amazonie, où poussent de nombreux arbres de la famille des Mélastomatacées. Sur la face supérieure des feuilles de nombreuses espèces de ces arbres, sur leurs pétioles ou sur la tige sous le pétiole, on peut voir de gros renflements - des bulles doubles séparées par une cloison longitudinale, s'ouvrant vers l'extérieur par de petits trous. Dans ces renflements creux, appelés formicaria (du mot latin Formica - fourmi), de petites fourmis mordantes s'installent, qui, en remerciement pour le foyer fourni, protègent la plante de divers parasites et, surtout, des coupe-feuilles. les fourmis, qui sont capables de répondre aux besoins « agricoles » en peu de temps pour priver complètement les feuilles un grand arbre. des locaux Ils évitent également de toucher les plantes qui portent des « sacs à fourmis », puisque dès qu'on les secoue légèrement, des insectes indignés sortent de leurs abris et s'attaquent aux fauteurs de troubles.

Les « sacs de fourmis » sur les feuilles se trouvent non seulement chez les représentants de la famille des Melastoma, mais également chez les plantes d'autres groupes. Par exemple, certaines vignes de la famille des hirondelles (Aslepiadacées) font d'excellentes maisons à partir de feuilles. Certains d'entre eux ont des feuilles arrondies, disposées en deux rangées le long de la tige, arquées et serrées contre l'écorce de l'arbre hôte. À l'aisselle de ces feuilles, des racines se développent, qui non seulement maintiennent fermement la feuille en place, mais absorbent également l'humidité et les nutriments, donnant vie à la vigne entière. Sous de telles feuilles de poche, d'excellentes conditions de vie sont créées pour les fourmis, qui s'y installent volontiers.

Des abris encore plus amusants sont fournis aux fourmis par une autre vigne de la famille des hirondelles - Rafflesiana (Dischidia rafflesiana), qui pousse en Asie du Sud-Est. Cette vigne porte généralement des feuilles de deux types : charnues, arrondies et modifiées en sacs ou cruches particuliers, formés par des limbes de feuilles repliés sur la face inférieure et fusionnés le long du bord. À la base tournée vers le haut d'une telle feuille se trouve un trou assez large, bordé par une crête, dans lequel pénètre une racine aérienne très ramifiée. Cette racine absorbe l’eau qui pénètre dans le pichet et sert également d’excellente échelle pour les fourmis qui élisent souvent domicile dans ces drôles de tentes naturelles.

Tâche 1. Notez les numéros de fonctionnalités requis.

Panneaux:

1. Ils sont constitués de substances organiques et inorganiques complexes.

2. Absorber l'énergie solaire et former des substances organiques.

3. Ils se nourrissent de substances organiques prêtes à l'emploi.

4. La plupart des représentants se reproduisent uniquement sexuellement.

5. Le métabolisme et l’énergie se produisent dans le corps.

6. Les éléments essentiels des cellules sont : la paroi cellulaire, les chloroplastes, les vacuoles.

7. La grande majorité des représentants bougent activement.

8. Grandir tout au long de la vie.

9. Adaptez-vous constamment aux conditions environnementales.

Signes de tous les organismes: 5, 9.

Caractéristiques des plantes: 2, 6, 8.

Signes d'animaux : 3, 4, 7.

Tâche 2. Remplissez le tableau.

Tâche 3. Marquez la bonne réponse.

1. La symbiose existe :

a) entre une fourmi et un puceron.

2. La location existe :

b) entre le poisson collant et le corps du requin.

3. Si le nombre de proies augmente, alors le nombre de prédateurs :

c) augmente d'abord puis diminue avec le nombre de victimes.

4. Le plus grand nombre Il y a:

a) dans la classe des insectes.

5. Les animaux diffèrent des plantes :

c) façon de manger.

6. Parmi les animaux répertoriés, les suivants vivent dans deux environnements :

b) mulot ;

c) coccinelle.

7. Les destructeurs de substances organiques sont :

b) des moules.

8. La plupart façon efficace la conservation de la faune est :

c) l'adoption et le respect obligatoire de lois efficaces sur la protection de la faune.

9. La principale importance des producteurs dans la nature est qu'ils :

b) former des substances organiques à partir de substances inorganiques et libérer de l'oxygène.

10. Le lièvre blanc et le lièvre brun sont classés comme différents types, parce qu'ils:

b) présentent des différences d'apparence significatives.

11. Les genres d'animaux apparentés sont combinés :

b) dans les familles.

12. Tous les organismes vivants sont caractérisés par les caractéristiques suivantes :

b) respiration, nutrition, croissance, reproduction.

13. Le signe sur lequel est basée la déclaration sur la relation entre les animaux et les plantes :

b) manger, respirer, grandir, se reproduire, avoir une structure cellulaire.

b) utiliser d'autres animaux comme habitat et source de nourriture.

Tâche 4. Remplissez les lacunes du texte.

Entre les organismes d'une communauté biologique, il s'établit nourriture et trophique communications. encore la chaîne alimentaire sont des organismes autotrophes. Ils utilisent l'énergie solaire pour former de la matière organique à partir de gaz carbonique et de l'eau. Les producteurs se nourrissent d'herbivores, qui sont à leur tour mangés par des animaux prédateurs. Les animaux sont appelés organismes hétérotrophes. Les organismes destructeurs (bactéries, bactéries, etc.) décomposent les substances organiques en substances inorganiques, qui sont à nouveau utilisées par les producteurs. La principale source d'énergie pour la circulation des substances est soleil, air et eau.

Tâche 5. Notez les numéros nécessaires des noms d'organismes de la liste.

Noms des organismes :

1. Ver de terre.

2. Lièvre blanc.

5. Blé.

6. Trèfle blanc.

7. Colombe.

8. Bactéries.

9. Chlamydomonas.

Producteurs de substances organiques : 5, 6, 9.

Consommateurs bio: 2, 4, 7, 10.

Destructeurs organiques: 1, 3, 8.

Des botanistes de l'Université de Munich ont étudié l'évolution de la symbiose entre les fourmis et les plantes myrmécophiles du groupe des Hydnophytae, qui forment des excroissances tissulaires spéciales - les domatia, dans lesquelles ces insectes s'installent, fournissant en retour des nutriments aux hôtes. Cette coopération mutuellement bénéfique semble être originale pour ce groupe de plantes, mais elle s'est perdue à plusieurs reprises au cours de l'évolution. Les résultats de l’étude ont confirmé plusieurs prédictions théoriques existantes. Premièrement, le retour à la vie non symbiotique ne se produit que chez les plantes non spécialisées qui n’ont pas développé de relation stricte avec une espèce de fourmi spécifique. Deuxièmement, la perte de la symbiose se produit dans des conditions de faible abondance de partenaires fourmis, et non en raison de la perte du besoin de celle-ci. Troisièmement, après la perte du lien avec les fourmis, l'évolution morphologique des domacias s'accélère, libérée de l'action de sélection stabilisatrice qui les préserve dans les espèces symbiotiques.

La coopération mutuellement bénéfique - le mutualisme - est désormais souvent considérée par les spécialistes de la coévolution comme l'un des principaux mécanismes permettant d'accroître la complexité et de maintenir la stabilité des écosystèmes. Il convient ici de rappeler la symbiose des plantes supérieures avec des champignons (mycorhizes) et des bactéries fixatrices d'azote, qui ont largement déterminé la possibilité même d'une colonisation réussie des terres, et le grand nombre d'animaux qui digèrent les aliments avec la participation de protozoaires et de bactéries. . Bien qu’il ne soit pas aussi proche (maintenant appelé symbiotique) que dans les exemples ci-dessus, le mutualisme entre plantes et pollinisateurs, ainsi qu’entre plantes et animaux disséminateurs de graines, est également très important pour le fonctionnement des écosystèmes. En fin de compte, les mitochondries et les chloroplastes, nécessaires au développement d’organismes multicellulaires complexes, sont les descendants de bactéries qui ont finalement perdu la capacité de vivre librement et de devenir des organites.

Enfin, les auteurs ont montré que le taux moyen d'évolution morphologique des ouvertures domataciennes augmente à mesure que l'on s'approche des montagnes. Pour ce faire, ils ont développé une méthode combinant des données sur la phylogénie et la répartition des espèces, ce qui leur a permis d'obtenir une « carte d'évolution morphologique ». » (Fig. 4).

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