تنتج ملكة النمل في جنوب أوروبا ذكورًا مستنسخة من نوع مختلف تمامًا، مما يمزق قواعد البيولوجيا الإنجابية، ويقترح أننا بحاجة إلى إعادة التفكير في فهمنا للحواجز بين الأنواع.

العاملون في النملة الحاصدة الأيبيرية (حصادة الايبيرية) المستعمرات كلها هجينة، حيث تحتاج الملكات إلى التزاوج مع الذكور من الأنواع البعيدة الصلة، الحاصد هو البناء، للحفاظ على عمل المستعمرة. لكن الباحثين وجدوا أن بعض مجموعات النمل الحاصد الأيبيري ليس لديها أي وجود م.منشئ المستعمرات القريبة.

“كان ذلك غير طبيعي للغاية. أعني أنه كان نوعًا من التناقض،” مؤلف مشارك في الدراسة جوناثان روميجويروقال عالم الأحياء التطوري في جامعة مونبلييه لموقع Live Science: اعتقد الفريق في البداية أن هناك مشكلة في أخذ العينات، لكنهم استمروا في العثور على 69 منطقة كان هذا هو الحال فيها.

“كان علينا أن نواجه الحقائق ونحاول معرفة ما إذا كان هناك شيء مميز بداخلنا حصادة الايبيرية قال روميجيير: “المستعمرات”.

وفي محاولة لحل هذه المفارقة، اكتشف روميغير وفريقه أن ملكة النمل الحاصد الأيبيرية تضع أيضًا بيضًا يحتوي على ذكور. م.منشئ النمل، مع هؤلاء الذكور في نهاية المطاف الأبوة للعمال. تم نشر هذا الاكتشاف في 3 سبتمبر في المجلة طبيعة، هي المرة الأولى التي يتم فيها تسجيل أن أي حيوان ينتج ذرية من نوع آخر كجزء من دورة حياته الطبيعية.

وقال روميجيير: “في المراحل الأولى، كان الأمر بمثابة مزحة في الفريق”. “لكن كلما حصلنا على نتائج أكثر، أصبح الأمر مجرد فرضية وليس مزحة بعد الآن.”

متعلق ب: نحلة واحدة تصنع جيشًا مستنسخًا خالدًا بفضل الحظ الوراثي

النمل eusocial الحشرات، وهذا يعني أن مستعمراتها تشكل كائنات فائقة التعاونية تتكون في الغالب من إناث عقيمات، تسمى العاملات، وعدد صغير من الإناث الإنجابية، تسمى الملكات. الذكور موجودون فقط لتخصيب الملكات أثناء فترة ولادتهن رحلة التزاوج ويموت بعد فترة وجيزة.

تتزاوج الملكات مرة واحدة فقط في حياتهن، ويخزنن الحيوانات المنوية الناتجة عن هذا اللقاء في عضو خاص. ثم تسحب من مخزون الحيوانات المنوية هذا لتضع بيضًا جديدًا يحتوي على واحد من ثلاثة أنواع من النسل: الملكات أو العاملات أو الذكور.

ومع ذلك، فإن النمل الحاصد الأيبيري الذي يتزاوج مع الذكور من جنسه الخاص يمكنه فقط إنتاج ملكات جديدة. ويعتقد أن هذا نتيجة جينات الملكة الأنانيةحيث الحمض النووي من الذكور م. ايبيريكوس يضمن بقائها عبر الأجيال من خلال تحيز اليرقات لإنتاج ملكات خصبة بدلاً من العاملات العقيمات – المعروفات باسم “الغشاشين الملكيين”.

ولتجنب ذلك، يجب على الملكات استخدام الحيوانات المنوية من الذكر م.منشئ النمل لإنتاج عمالهم.

وكان هذا سبب وجود مزدهر معزولا م. ايبيريكوس وكانت المستعمرات مثل هذا اللغز.

للعثور على إجابات، أخذ الباحثون أولاً عينات من 132 ذكراً من 26 مستعمرة للنمل الحاصد في أيبيريا لمعرفة ما إذا كان هناك م.منشئ الذكور حاضرون. ووجدوا أن 58 منهم كانوا مغطى بالشعر و74 كانوا بدون شعر. وكشف الفحص الدقيق للجينومات النووية لمجموعة فرعية من هذا النمل أن جميع النمل المشعر كان كذلك م. ايبيريكوس وكان كل الصلع م.منشئ.

لكن هذا لم يكن دليلاً على أن الملكات كانت تضع بيضًا ذكورًا من نوعين مختلفين، فمن الممكن أن يكون هناك بعض البيض المخفي م.منشئ ملكات تنتج الذكر الغريب . لذلك قام الفريق بتسلسل الحمض النووي الميتوكوندريا، والتي تنتقل عن طريق الأم، من 24 من م.منشئ الذكور، ووجدت أنه جاء من نفس الأم م. ايبيريكوس رفقاء العش الذكور.

وقال روميجيير: “كانت هذه التفاصيل هي التي جعلتني أدرك أننا ربما نكون على وشك تحقيق شيء كبير جدًا جدًا”.

ثم قام الفريق بفصل 16 ملكة من مستعمرات المختبر ونظروا في التسلسل الجيني لبيضهم الطازج. ووجدوا أن 9٪ من بيضهم يحتوي على م.منشئ النمل. ثم قاموا بملاحظة مباشرة ملكة واحدة تنتج ذكورًا من كلا النوعين من خلال مراقبة حضاناتها أسبوعيًا على مدار 18 شهرًا.

تظهر كل هذه النتائج مجتمعة أن ملكات النمل الحاصد الأيبيرية يتم استنساخها م.منشئ الذكور ولا ينقلون أيًا من الحمض النووي النووي الخاص بهم. وقال روميغير إن الباحثين بحاجة الآن إلى تحديد الآلية الدقيقة الكامنة وراء هذا الاستنساخ، ومعرفة النقطة التي تتم فيها إزالة الحمض النووي للأم.

دينيس فورنييهقال عالم الأحياء التطوري وعالم البيئة في جامعة بروكسل الحرة ببلجيكا، والذي لم يشارك في البحث، إن الأمر كان “أشبه بالخيال العلمي” عندما علم بهذا الاكتشاف لأول مرة. وقال لـ Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني: “إنه أمر مذهل! يعلم معظمنا أن الحدود بين الأنواع ثابتة، ولكن هناك نظام حيث يعبرها النمل بانتظام كجزء من الحياة الطبيعية”.

وقد أطلق الفريق على هذا الجهاز التناسلي الجديد اسم “xenoparity”، أي ولادة نوع مختلف. وقال روميجيير إن الفريق ليس متأكدًا تمامًا من متى ظهر هذا النظام لأول مرة في النمل الحاصد الأيبيري، لكنه في مكان ما بين متى ظهر هذا النظام لأول مرة في النمل الحاصد الأيبيري. م. ايبيريكوس و م.منشئ انقسمت عبر مسارات تطورية مختلفة منذ 5 ملايين سنة وقبل بضعة آلاف من السنين.

وقال فورنييه: “هذا الاكتشاف هو تذكير عظيم بالبقاء منفتحين على ما هو غير متوقع”، مشيراً إلى أن هذا الاكتشاف يفتح أسئلة جديدة حول التعاون والصراع والتبعية في الطبيعة. وأضاف: “الآن بعد أن علمنا أن مثل هذا النظام ممكن، فمن المثير أن نعتقد أن البيانات القديمة المحيرة قد تصبح فجأة منطقية في ضوء هذا الاكتشاف”.