螞蟻幾乎無處不在。有超過14,000個不同的物種分佈在除南極洲以外的每一個大陸，研究人員估計，地球上有超過四千萬億隻螞蟻個體。但是螞蟻是如何進化到佔領世界的，仍然是一個謎。

在《進化通訊》雜誌的一項新研究中，科學家們利用化石、DNA和現代物種的棲息地偏好數據的組合來拼湊螞蟻和植物在過去6000萬年中是如何一起進化的。他們發現，當開花植物從森林中蔓延開來時，螞蟻也隨之而來，拉開了今天成千上萬的螞蟻物種的進化序幕。

“當你環顧今天的世界，你可以看到幾乎每個大陸上的螞蟻都佔據著所有這些不同的棲息地，甚至這些棲息地的不同維度–有些螞蟻生活在地下，有些生活在樹冠上。”芝加哥菲爾德博物館的研究科學家、該論文的主要作者馬修-內爾森（Matthew Nelsen）說：”我們正試圖了解它們如何能夠從單一的共同祖先中實現多樣化，以佔據所有這些不同的空間。”

一隻切葉蟻，是今天活著的14000多個物種中的一個。資料來源：馬修-內爾森的照片

科學家們已經知道，螞蟻和開花植物，即被子植物，都起源於大約1.4億年前，隨後變得更加普遍並傳播到新的棲息地。內爾森和他的同事想找到證據，證明這兩個群體的進化路徑是相通的。

為了找到這種聯繫，Nelsen和他的合作者（康奈爾大學的Corrie Moreau、斯坦福大學的Kevin Boyce和菲爾德博物館的Richard Ree）比較了1400個現代螞蟻物種居住的氣候，包括溫度和降水的數據。他們根據遺傳信息和保存在琥珀中的螞蟻化石，將這些信息與按時間比例重建的螞蟻家族樹相結合。許多螞蟻的行為，比如它們在哪裡築巢以及它們生活在什麼樣的棲息地，似乎在它們的物种血統中根深蒂固，以至於科學家能夠根據它們的現代親屬對史前螞蟻的生活做出相當準確的猜測。這些數據，當與有關植物的類似信息配對時，有助於使早期螞蟻的世界成為焦點。

螞蟻從植物的花外蜜處飲水，這是螞蟻與植物之間許多重要的互動之一。資料來源：馬修·內爾森的照片

大約6000萬年前，螞蟻主要生活在森林中，在地下築巢。內爾森說：”大約在這個時候，這些森林中的一些植物進化到通過它們葉子上的小孔呼出更多的水蒸氣–它們使整個地方變得更加潮濕，所以環境變得更像雨林。在這種更潮濕的環境中，一些螞蟻開始將它們的巢穴從地下移到樹上（它們也不是唯一移到樹上的，青蛙、蛇和附生植物，類似於我們今天的鳳梨和空氣植物，也在這一時期移到樹上，幫助創造新的樹棲社區）。”

生活在這些森林中的一些開花植物開始向外擴散，逐步進入更乾旱的地區，並適應在更乾燥的條件下生長。內爾森和他的同事的工作表明，當開花植物離開森林時，一些螞蟻也跟著離開。這些植物可能以食物的形式為螞蟻提供了一種激勵。內爾森說：”其他科學家已經表明，這些乾旱棲息地的植物正在演化出為螞蟻獲得食物的方式–包括像油質體- 附著在許多植物物種的種子上的肉質結構。而當螞蟻取走種子以獲得它們時，它們會幫助散播種子：這對母體植物來說是一種勝利。”

研究人員說，通過展示植物如何幫助塑造螞蟻的進化和傳播，在我們所面臨的氣候和生物多樣性危機中尤為重要。

內爾森說：”這項研究顯示了植物在塑造生態系統方面發揮的重要作用。植物群落的轉變–比如我們看到的那些作為歷史和現代氣候變化的後果–可以連帶影響依賴這些植物的動物和其他生物。”