據(jù)英國《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站3月2日報(bào)道，一種能把空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為其外骨骼中白云石的螞蟻，或許能為人類封存溫室氣體、避免氣候?yàn)?zāi)難提供重要線索。
養(yǎng)殖真菌的螞蟻會采集植物，并喂養(yǎng)蟻巢內(nèi)培育的真菌。這些真菌反過來又是螞蟻的主要食物來源。螞蟻和真菌高密度聚集，會導(dǎo)致蟻巢內(nèi)極高的二氧化碳濃度。
2020年，美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的卡梅倫·柯里及其同事發(fā)現(xiàn)，“巴拿馬切葉蟻”(Acromyrmex echinatior)會將一種碳酸鹽生物礦物融入自身鎧甲。這種螞蟻依靠與假諾卡氏菌的共生關(guān)系實(shí)現(xiàn)這一過程。該細(xì)菌利用尚未被完全理解的化學(xué)過程將二氧化碳轉(zhuǎn)化為石頭。
如今該團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)，另一種分布在中美洲和南美洲的真菌養(yǎng)殖蟻，“美麗絲蟻”(Sericomyrmex amabilis)無需共生細(xì)菌也能做到這一點(diǎn)，從而成為已知首個(gè)進(jìn)化出這種能力的動物。
值得注意的是，螞蟻合成的礦物是白云石，這種物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)室里極難人工合成。意大利多洛米蒂山等地的白云石巖層，需要數(shù)百萬年和復(fù)雜地質(zhì)過程才能讓鈣、鎂原子恰當(dāng)排列。然而，團(tuán)隊(duì)成員李宏杰(音)說，這些螞蟻能快速、輕松地完成這一過程，而且不需要高溫條件。
白云石由鈣、鎂和碳酸鹽組成。柯里說，實(shí)驗(yàn)室難以合成白云石，因?yàn)殒V離子會牢牢吸附周圍水分子，難以嵌入碳酸鈣結(jié)構(gòu)，這會減慢晶體的形成。他說，科學(xué)家只能借助高溫高壓來克服這個(gè)難題。該團(tuán)隊(duì)下一階段的研究將試圖揭示螞蟻究竟是如何做到的。
對真菌養(yǎng)殖蟻來說，把二氧化碳變成石頭至少解決了兩大問題：強(qiáng)化螞蟻的外骨骼，同時(shí)避免蟻巢內(nèi)有毒二氧化碳累積。
柯里說：“我們發(fā)現(xiàn)了一套經(jīng)過數(shù)百萬年進(jìn)化而來的自然系統(tǒng)，它能減少蟻巢內(nèi)二氧化碳的毒性積聚。”
為應(yīng)對全球變暖，科學(xué)家正在研究將大氣二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸鹽礦物(實(shí)際上就是把碳變成石頭)的技術(shù)。柯里說：“這些螞蟻是第一種被證實(shí)參與這類過程的動物，為人類相關(guān)研究提供了極具潛力的參考模型。”
未參與此項(xiàng)研究的法國圖盧茲大學(xué)科學(xué)家科迪·弗里亞斯將螞蟻把二氧化碳轉(zhuǎn)化為白云石的能力描述為“非凡的適應(yīng)性”。
弗里亞斯說：“這些螞蟻個(gè)體就像活體碳凈化器，把大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為保護(hù)性礦物鎧甲。這種雙重方案既幫助螞蟻調(diào)節(jié)巢內(nèi)氣體環(huán)境，又創(chuàng)造了生物工程化的物理防御。”
