A legősibb együttműködést fedezték fel egy 100 millió éves borostyánkőben

Az úgynevezett mutualizmus legrégebbi előfordulását kréta időszaki, 100 millió éves borostyánkőben fedezték fel egy termesz és néhány állati egysejtű, protozoa között.

A féldrágakövek közé tartozó borostyánkövek kialakulásukkor nagyon apró állatokat és egyéb anyagokat is képesek voltak csapdába ejteni, és természetes balzsamozó anyagként csaknem tökéletes háromdimenziós formában megőrizni hosszú évmilliókon keresztül. Ez kivételes lehetőséget nyújt a kutatók számára nemcsak az egykori diverzitás, hanem az egykori ökológiai kapcsolatok megismerésére is. A Parasites and Vectors című folyóiratban publikált kutatás George Poinar nevéhez fűződik, aki az Oregoni Állami Egyetem kutatójaként a borostyánkövekben található életformák nemzetközi szaktekintélyének számít.

A most ismertetett borostyánkő a mianmari Hukawng-völgyből származik, ahol a 2001-ben megnyitott bányában 110-97 millió éves kőzeteket termelnek ki. A kőben talált termesz a párzási időszakban repkedett a kora-kréta időszakban itt tenyésző nedves trópusi erdőben. Eközben megtámadhatta egy madár, aminek következtében beleesett a fákból kicsöpögő ragadós nedvekbe, amelyek később borostyánkővé szilárdultak. Százmillió évvel később ez tette lehetővé a paleontológusoknak, hogy tanulmányozhassák ennek az ősi rovarnak a biológiáját.

Ráadásul a termesz sérült potrohánál a borostyánkőbe kerültek azok a protozoák (állati egysejtűek) is, amelyek kulcsszerepet játszottak a rovar életében: ezek segítették elő, hogy a termeszek meg tudják emészteni az elfogyasztott fák rostjait. Az állatok és a mikroorganizmusok közötti ún. mutualizmusnak ez a legkorábbi ismert példája. A mutualizmus a szimbiotikus kölcsönhatásoknak olyan formája, amikor a két faj kölcsönösen segíti egymást.

A termeszek cellulózon élnek, melyhez az elpusztult fák anyagának összerágásával jutnak hozzá. Jelentősen függenek azonban a beleikben élő protozoáktól, amelyek a fák megemésztését lehetővé tevő enzimeket biztosítják. Ezek a protozoák elpusztulnának a termeszek testén kívül, viszont a termeszek is éhen halnának, ha a protozoák nem segítenék az emésztésüket. Vagyis kölcsönösen egymástól függ a túlélésük. A primitívebb termeszek különböző táplálékokat saját maguk is meg tudtak emészteni, de amikor végül kialakult az együttműködésük a protozoákkal, azok rendkívüli mértékben megnövelték a cellulóz megemésztésének a képességét.

Ma a modern termeszek a legsikeresebb rovarcsoportok közé tartoznak, mintegy 2300 ismert fajjal. Többségük trópusi területeken él, és rendkívül fontos ökológiai szerepet tölt be: hozzájárulnak különböző élőhelyek kialakításához, a talajok termékenységének növeléséhez, a tápanyagok újrahasznosításához és számos ragadozó állat számára biztosítanak táplálékot. A hangyákhoz hasonló szociális csoportokat alkotnak, és egyes kolóniák egyedszáma akár a 20 milliót is elérheti. Emiatt elég jelentős károkat tudnak okozni a trópusi területek faállományában.

A protozoáktól való függőségük ma már jól ismert, de a kapcsolat kialakulásának a kezdete még nem minden részletében világos. Valamikor az evolúciós történetük során a termeszek elkezdtek egy olyan folyadékot termelni, amely magában tartalmazza a kiválasztott protozoákat. A termeszek ivadékai elfogyasztják ezt az ürüléket, és ezáltal az ő emésztőrendszerükbe is bejutnak a protozoák. Ennek az együttműködésnek a kidolgozásához időre volt szükség. A protozoák sikeres megtelepedése megkívánta, hogy ellenálljanak a termeszek táplálkozási traktusában uralkodó kémiai és fizikai állapotoknak, fel tudják használni a béltartalmukat táplálékforrásként, ne okozzanak betegségeket a gazdaállatnak, és mindezeket a tulajdonságokat továbbörökítsék az egymás után következő generációkban.

Termesz a 100 millió éves borostyánban

Azzal, hogy a különböző fajok mindegyike arra specializálódott, amit a legjobban csinál, vagyis a termeszek esznek, a protozoák pedig emésztenek, mindkét csoport rendkívüli evolúciós sikert ért el. A most leírt lelet többek között azért fontos, mert azt bizonyítja, hogy a kölcsönös együttműködésnek ez a klasszikus példája már legalább 100 millió éve működik. A cikkben emellett 1 új termeszfaj, 10 új ostoros Protozoa-faj és egy új fosszilis amőbanemzetség leírását is közölték.