当我们的人类祖先在大约1万年前开始驯化粮食作物时，一种被称为“阿廷”的蚂蚁谱系在6000万年前就成为了种植真菌的农民。蚂蚁和它们的真菌作物相互依赖才能生存。

　　蚂蚁种植、保护、供应和培育它们的真菌，然后为蚂蚁提供稳定的食物供应。切叶蚁拥有最先进的农业系统，在超过1500万年的气候变化中证明了它们的适应性，现在它们是从阿根廷到德克萨斯州北部不同栖息地的主要食草动物(通常是农作物害虫)。

　　自从150年前发现了切叶蚁的农业系统以来，科学家们一直在努力了解蚂蚁是如何在没有技术或文化的帮助下进化出如此复杂的农业系统的，而这些技术或文化推动了人类农业系统的兴起。

　　此外，切叶蚁的真菌作物像人类作物一样代代相传，它表现出驯化的特征，类似于将现代超市里的玉米芯与它的野生祖先——一种不起眼的草——生产的不可食用的小种子区分开来的特征。例如，切叶蚁真菌产生肿胀的营养奖励结构，这在真菌王国中是独一无二的。到目前为止，推动这些驯化过程的关键基因组适应仍然知之甚少。

　　哥本哈根大学(UCPH)生物系Jonathan Shik副教授和史密森尼热带研究所的研究小组刚刚在《分子生物学与进化》杂志上发表了一项关于这些驯化过程的研究。该研究由Shik小组的助理教授Caio Leal-Dutra领导，并利用尖端的基因组测序方法解码了由切叶蚁种植的真菌Leucoagaricus gongylophorus的基因构建块。

　　通过破译这些基因，并将它们与其他真菌中的基因进行比较，研究人员能够确定真菌基因组的哪些部分在数百万年的蚂蚁培养下发生了变化。

　　“我们发现了重要的遗传线索，显示了真菌是如何适应与蚂蚁一起生活的，”主要作者Leal-Dutra解释说。“其中一些基因变化有助于真菌分解植物物质并积累营养，使其成为蚂蚁的完美伴侣。”

　　这项研究发现了新的基因群，可以帮助真菌抵御疾病，并优化与蚂蚁的伙伴关系，确保它们在不同栖息地的农业系统的稳定性和生产力。

　　研究小组还在真菌的DNA中发现了许多可移动的遗传元素，或称“跳跃基因”。这些元素可以迅速改变真菌的基因组成，使其能够适应挑战，并迅速进化以应对环境变化。这些发现表明，自然选择塑造了真菌，使其在培育状态下茁壮成长，同时数千年来与蚁农保持着微妙的平衡。

　　这项研究不仅突出了种植真菌的蚂蚁的显著进化成功，而且对理解自然选择如何推动作物驯化具有更广泛的意义。通过研究这些真菌的基因组适应性，科学家可以了解农业系统是如何通过生态相互作用而不是人类干预来进化的。

　　资深作者Shik说:“了解反农业系统的长期弹性可以激发人们思考可持续农业的新方法。”“虽然我们还不能将抗农业方法转移到人类农业中，但研究这些系统可以揭示基因变化如何帮助农民平衡产量和环境稳定性。”

　　随着人类在现代农业中面临越来越多的挑战，特别是在气候变化和作物适应力方面，本研究揭示的进化解决方案为未来的农业科学研究提供了令人兴奋的途径。