僵尸螞蟻夾住空中植被并掛了幾個月噴出寄生真菌的孢子，但研究人員注意到它們并不總是夾在植物的同一部分?，F(xiàn)在，研究人員知道葉子或樹枝的選擇與氣候有關(guān)，氣候變化迫使真菌適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件。

“在熱帶地區(qū)，僵尸螞蟻咬到葉子上，但在溫帶地區(qū)，它們會咬枝或樹皮，”賓夕法尼亞州昆蟲學(xué)和生物學(xué)副教授David P. Hughes說。

僵尸螞蟻實際上是各種感染寄生真菌的木偶螞蟻。大約一半的木螞蟻可以被感染，每個物種都有自己的真菌。僵尸螞蟻現(xiàn)象目前發(fā)生在除歐洲以外的所有大陸的全球各地。然而，在德國發(fā)現(xiàn)了一種化石僵尸螞蟻，因此它們曾經(jīng)存在于歐洲。

“他們可能不在歐洲，因為那里的森林如此管理，”休斯說。“他們可能在當(dāng)?shù)販缃^了。”

僵尸螞蟻孢子從上面落在螞蟻上，真菌在螞蟻體內(nèi)繁殖，使用它作為營養(yǎng)來源。最終，真菌操縱螞蟻爬到樹枝上并咬住。如果被感染的螞蟻在菌落或地上死亡，它就沒有機會感染另一只螞蟻，因此將螞蟻體放置在可以廣泛分布真菌的地方對于這些真菌至關(guān)重要。

賓夕法尼亞州賓夕法尼亞州昆蟲學(xué)博士后研究員Raquel G. Loreto說：“在夏末和初秋，螞蟻居住的地方都有樹葉和樹枝。”“但在溫帶地區(qū)，樹木是落葉的，在秋天會失去葉子。在那里，螞蟻會咬到樹枝上。”

熱帶森林幾乎完全是常綠的，全年都是葉子。許多溫帶森林樹木在秋天落下了所有的葉子。

這種德國化石可以追溯到大約4700萬年前，它將螞蟻咬成一片葉子。在那個時代，潮濕的常綠森林從赤道幾乎到北極和南極。因為所有的森林都是常綠的，所有的僵尸螞蟻都會選擇咬葉子。

隨著氣候變冷，溫帶森林在全世界最北端和最南端地區(qū)生長。當(dāng)葉子落下時，那些咬在葉子上的區(qū)域的僵尸螞蟻很快就會落到地上。將宿主操縱到葉子上的真菌物種不能成功繁殖。這意味著有很強的自然選擇力作用于螞蟻宿主的操作位置。隨著時間的推移，真菌進(jìn)化，以便在溫帶地區(qū)，僵尸螞蟻被操縱咬樹枝或樹皮。

“有些螞蟻并不是簡單地咬住樹枝，而是將它們的后腿纏繞在樹枝上并保持住，”洛雷托說。“他們可能這樣做是因為咬枝不足以把它們抓住。”

這種操縱行為在全球溫帶地區(qū)形成。研究人員在當(dāng)前的Evolution雜志中報告了他們的研究結(jié)果。

他們看了三個不同的領(lǐng)域。首先，他們確定熱帶僵尸螞蟻總是咬葉子，溫帶僵尸螞蟻總是咬樹枝和樹皮，發(fā)現(xiàn)死亡的溫帶螞蟻有90%的腿纏繞在樹枝上。

然后他們確定葉子咬，而不是咬枝，是祖先的特征 - 當(dāng)世界變暖時最初使用的方法。他們還確定了枝條咬人行為在不同時間在不同時間進(jìn)化，使其成為溫帶地區(qū)在不同地點獨立產(chǎn)生的趨同特征 - 在這種情況下是北美和日本。

大部分工作涉及到可以找到的僵尸螞蟻樣本 - 博物館，其他館藏，照片和以前編譯的數(shù)據(jù)集。

休斯說：“我們這里有一個很好的資產(chǎn)，就是金弗萊明。”“Kim是一位公民科學(xué)家，他在南卡羅來納州的房產(chǎn)裝飾著掛在樹上的僵尸螞蟻。作為一名出色的攝影師和自然歷史學(xué)家，Kim能夠通過持續(xù)拍攝18周的僵尸螞蟻為我們收集詳細(xì)數(shù)據(jù)。在她的土地上的樣品。這是非常難以收集的珍貴數(shù)據(jù)。

“Kim是本文的作者，但也許對她重要性的最大認(rèn)識是，感染南卡羅來納州木匠螞蟻的真菌物種現(xiàn)在以她的名字Ophiocordyceps kimflemingiae命名。”

研究人員還通過從盡可能多的樣本中檢測提取的DNA來研究各種真菌的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)，遺傳，枝條咬和腿包裹獨立發(fā)展，以使真菌適應(yīng)溫帶植被。

“我們可以估計這些變化發(fā)生在4千萬到2千萬年前，”休斯說。“然而，由于僵尸螞蟻化石的稀缺性，我們現(xiàn)在不能再具體了。”

每當(dāng)氣候發(fā)生變化時 - 變暖或變冷，濕潤或干燥 - 植物和動物要么適應(yīng)要么消亡。僵尸螞蟻真菌也很好地適應(yīng)了它們周圍不斷變化的環(huán)境，它們對木螞蟻的操縱確保了它們的生存至今。

“這里值得注意的是，我們已經(jīng)證明，微生物對動物的復(fù)雜操縱對氣候?qū)又参锏倪x擇壓力做出了反應(yīng)，”休斯說。“這真是讓我們興奮的一個很酷的發(fā)現(xiàn)。”