Zdjęcie mikroskopowe elektronowe przedstawiające mrówkę z dolomitem w swoim egzoszkieletcie. Hongjie Li
Mrówka, która potrafi przekształcać dwutlenek węgla z powietrza w kamień dolomitowy w swoim egzoszkieletcie, może dostarczyć wskazówek, jak ludzie mogą zamykać gazy cieplarniane, aby uniknąć katastrofy klimatycznej.
Mrówki hodujące grzyby zbierają roślinność, aby karmić uprawiane grzyby, które rosną wewnątrz ich kolonii. Z kolei grzyby stanowią główne źródło pożywienia dla mrówek. Wysoka gęstość mrówek i grzybów może skutkować wysokimi stężeniami CO2 wewnątrz gniazd.
W 2020 roku Cameron Currie z Uniwersytetu Wisconsin-Madison i jego koledzy odkryli, że mrówki gatunku Acromyrmex echinatior inkorporują węglan bimineralny do swojej zbroi. Mrówki osiągają to poprzez symbiotyczną relację z bakteriami Pseudonocardia, które przekształcają CO2 w skałę przy użyciu procesów chemicznych, które nie są jeszcze w pełni zrozumiane.
Teraz zespół odkrył, że inna mrówka hodująca grzyby, Sericomyrmex amabilis, znajdująca się w Ameryce Środkowej i Południowej, potrafi robić to samo bez symbiotycznych bakterii, stając się pierwszym znanym zwierzęciem, które rozwinęło tę umiejętność.
Dolomit składa się z wapnia, magnezu i węglanu. Tworzenie dolomitu w laboratorium jest trudne, ponieważ magnez ścisłe trzyma się cząsteczek wody wokół siebie i nie pasuje łatwo do struktury węglanu wapnia, co spowalnia proces krystalizacji. Kolejna faza badań zespołu będzie próbą zrozumienia, jak mrówki są w stanie osiągnąć ten wyczyn.
Dla mrówek hodujących grzyby przekształcanie CO2 w kamień rozwiązuje co najmniej dwa problemy: wzmacnia egzoszkielety mrówek i zapobiega gromadzeniu się toksycznego CO2 wewnątrz kolonii.
„Odkryliśmy naturalny system, który ewoluował przez miliony lat, aby zmniejszyć toksyczne nagromadzenie atmosferycznego CO2 w kolonii mrówek” – mówi Currie.
W ramach działań mających na celu przeciwdziałanie globalnemu ociepleniu, naukowcy badają techniki przekształcania atmosferycznego CO2 w minerały węglanowe, co w zasadzie oznacza zamianę węgla w kamień. „Te mrówki są pierwszym zwierzęciem, które udowodniono, że angażuje się w taki proces, oferując ekscytujący potencjał jako model dla ludzkich wysiłków” – mówi Currie.
Cody Freas z Uniwersytetu w Tuluzie, Francja, który nie brał udziału w badaniu, opisuje zdolność mrówek do przekształcania CO2 w dolomit jako „niesamowitą adaptację”. „Poszczególne osobniki przejmują rolę żywych filtrów węglowych, przekształcając atmosferyczny dwutlenek węgla w ochronną mineralną zbroję” – mówi Freas. „To podwójne rozwiązanie pomaga mrówkom regulować atmosferę swojego gniazda i tworzyć bioinżynieryjną fizyczną obronę”.
