Zo'n 12.000 jaar geleden begonnen mensen met het cultiveren van gewassen. Mieren doen dat al veel langer. Bladsnijdermieren, de bekendste boeren onder de insecten, stammen af van insecten die al meer dan 50 miljoen jaar lang paddestoelboerderijen runnen op basis van gehakte plantaardige materie. De mierenteelt van bloeiende planten begon echter meer recent, ongeveer 3 miljoen jaar geleden op de Fiji-eilanden.
Onderzoek, geleid door dr. Guillaume Chomicki van de Universiteit van Oxford, heeft aangetoond dat miljoenen jaren van mierenlandbouw de fysiologie van planten heeft veranderd. Landbouwende mieren zetten stikstofrijke ontlasting direct op planten af, wat heeft geleid tot de evolutie van ultra-absorberende plantstructuren. Dit betekent dat van mieren afgeleide voedingsstoffen actief worden gericht op de hyperabsorberende plekken van planten, in plaats van in de bodem. Dit nieuwe begrip kan belangrijke aanwijzingen bieden in onze strijd voor voedselzekerheid.
Dr Chomicki, de hoofdauteur van de studie, zegt: 'De snelheid waarmee planten stikstof kunnen opnemen, is een belangrijke beperking van de groeisnelheid van planten. De meeste planten, inclusief onze gewassen, nemen stikstof uit de grond op en worden dus niet van nature blootgesteld aan zeer hoge stikstofconcentraties. Miljoenen jaren lang hebben mieren stikstofrijke faeces rechtstreeks op de planten gedeponeerd. "Nu proberen we de genetische basis te ontcijferen van de ultra-absorberende plantstructuren die in deze studie zijn ontdekt en die uiteindelijk kunnen worden overgedragen op onze gewassen en daardoor de opnamesnelheid van stikstof kunnen verhogen.
Het is een uniek soort van landbouw waarbij de mieren niet alleen hun voedsel, maar ook hun huis groeien: de planten leveren kant en klare holtes waarin de mieren nestelen. Deze relatie is essentieel voor beide partijen: de mieren hebben de nestopbouwcapaciteit verloren die de meeste andere tropische soorten hebben en de planten - epifyten (planten die op het oppervlak van bomen groeien) - vertrouwen op mieren voor voedingsstoffen en verdediging.
Het onderzoek dat in New Phytologist is gepubliceerd, laat zien dat kwekende insecten die hun gewassen voorzien van voedingsstoffen het potentieel hebben om gewasvoeding te wijzigen, en in het geval van mieren heeft dit geleid tot evolutionaire veranderingen in beide partners; de mieren en de planten.
Dit ondersteunt het idee dat miljoenen jaren van mierlandbouw de plantenfysiologie hebben veranderd, waarbij ze verschoven van antivariante voedingsstoffen als bijproducten naar actieve en gerichte bevruchting op hyperabsorberende locaties. Net zoals onze opkomende 'precisielandbouw' waarbij computergestuurde apparaten en drones worden gebruikt om voedingsstoffen te richten op de plekken in het veld waar ze het meest nodig zijn, hebben deze mieren een speciale vorm van precisielandbouw ontwikkeld. Ze zijn gericht op voedingsstoffen voor specifieke weefsels in de planten die hyperabsorberend zijn.