تتصرف مستعمرات النمل مثل الكائنات الحية الفائقة المنسقة بإحكام، ويظهر بحث جديد أن شرانق النمل المريضة بالشفاء تنبعث منها رائحة خاصة تحذر العمال من إصابتهم بالعدوى القاتلة.
بدلًا من إخفاء المرض، ترسل هذه الحضنة المنكوبة إنذارًا كيميائيًا مبكرًا يدفع العمال إلى تقطيع شرانقهم وتطهيرها بحمض الفورميك، مما يؤدي إلى قتل كل من العامل الممرض والخادرة نفسها.
الحضنة ترسل تحذيرات مبكرة من العدوى
في العديد من الاجتماعية صِنفغالبًا ما يخفي الأفراد المرض لتجنب إبعادهم عن أقرانهم. تتخذ حضنة النمل نهجًا مختلفًا تمامًا. عندما تواجه شرانق النمل عدوى لا يمكنها البقاء على قيد الحياة، فإنها تطلق إنذارًا كيميائيًا ينبه رفاقها في العش إلى الخطر الذي ستشكله قريبًا.
عندما يكتشف العمال هذا الإنذار، فإنهم يستجيبون بسرعة. يقومون بإزالة الشرنقة المحتضرة من شرنقتها، ويحدثون فتحات صغيرة في سطحها الخارجي، ويعاملونها بالفورميك حامض، السم المضاد للميكروبات الخاص بالنمل. تدمر هذه العملية مسببات الأمراض التي تتكاثر داخل الشرنقة ولكنها تقتل الشرنقة نفسها أيضًا.
“ما يبدو للوهلة الأولى أنه تضحية بالنفس هو في الواقع مفيد أيضًا للإشارة: فهو يحمي رفاقه، الذين يتشاركون معهم العديد من الجينات. من خلال تحذير المستعمرة من العدوى القاتلة، يساعد النمل الميؤوس من شفائه المستعمرة على البقاء بصحة جيدة وإنتاج مستعمرات وليدة، والتي تنقل بشكل غير مباشر جينات الإشارة إلى الجيل التالي،” تشرح إريكا داوسون، المؤلفة الأولى للدراسة وباحثة ما بعد الدكتوراه السابقة في مجموعة أبحاث المناعة الاجتماعية التي ترأسها سيلفيا كريمر. في ISTA.
تشير دراسة تعاونية مع عالم البيئة الكيميائي توماس شميت من جامعة فورتسبورغ في ألمانيا إلى هذا النوع من إشارات مرض الإيثار في الحشرات الاجتماعية لأول مرة. وبدون هذه الإشارات، يمكن أن تموت النملة المصابة بالعدوى القاتلة دون أن يلاحظها أحد وتصبح شديدة العدوى، مما يعرض المستعمرة بأكملها للخطر. ومن خلال تنبيه رفاق العش، تمكن الحضنة المريضة القاتلة العمال من تحديد وإزالة مسببات الأمراض الخطيرة قبل انتشارها.
مستعمرات النمل ككائنات خارقة
على نطاق المستعمرة، يعمل النمل كـ “كائن حي خارق”، يعمل إلى حد كبير مثل جسم حي واحد. تنتج الملكات ذرية جديدة، بينما تقوم العاملات غير الإنجابيات بجميع المهام المتعلقة بالرعاية والصحة والصيانة. يعكس تقسيم العمل هذا الطريقة التي يفصل بها جسم الإنسان الخلايا التناسلية عن الخلايا الجسدية التي تقوم بالوظائف اليومية الأساسية.
يعتمد بقاء كل من الكائنات الحية والكائنات الحية الفائقة على التعاون الوثيق بين الأعضاء التكاثرية وغير الإنجابية. في مجتمعات النمل، يمكن أن يمتد هذا التعاون إلى السلوكيات المتطرفة، بما في ذلك أعمال التضحية بالنفس التي تحمي المستعمرة ككل.
لماذا يعد الإنذار الكيميائي ضروريًا؟
فما الذي يجعلنا نطور نظاماً متقدماً للإنذار المبكر الكيميائي إذا كان الأفراد المرضى يستطيعون ببساطة إزالة أنفسهم من المجموعة؟ وفقا لكريمر، “النمل البالغ الذي يقترب من الموت يترك العش ليموت خارج المستعمرة. وبالمثل، فإن العمال الذين تعرضوا للجراثيم الفطرية يمارسون التباعد الاجتماعي”. وتشير إلى أن هذا ممكن فقط للنمل القادر على التحرك بمفرده. الحضنة غير المتحركة، مثل الشرانق النامية، ليس لديها القدرة على مغادرة العش، على غرار الخلايا المصابة في أنسجة الجسم.
تعتمد كل من خلايا الجسم وحضنة النمل على المساعدين لمنع انتشار العدوى. ومن المثير للدهشة أن كلاهما يعتمد على حل مماثل: فهما يصدران إشارة كيميائية تجذب الخلايا المناعية في الجسم أو شغالات النمل في المستعمرة. يقوم هؤلاء المساعدون بعد ذلك بالقضاء على الأفراد المصابين قبل أن يتسببوا في حدوث ضرر. يشير علماء المناعة إلى هذه الإشارة باسم “إشارة ابحث عني وأكلني”.
يوضح كريمر: “يجب أن تكون الإشارة حساسة ومحددة”. “يجب أن يساعد في تحديد جميع شرانق النمل المريضة بمرض عضال ولكن يجب أن يكون دقيقًا بدرجة كافية لتجنب التسبب في تفريغ الشرانق السليمة أو تلك القادرة على التغلب على العدوى بجهاز المناعة الخاص بها.” ما هي الخصائص التي يجب أن تمتلكها مثل هذه الإشارة لتحقيق هذا المستوى من الدقة؟
كيف يغير المرض رائحة العذراء
يوضح شميت، الذي تركز أبحاثه على التواصل الكيميائي في الحشرات الاجتماعية، أن الشغالات تستهدف على وجه التحديد العذارى الفردية خارج كومة الحضنة. “وهذا يعني أن الرائحة لا يمكن أن تنتشر ببساطة عبر حجرة العش، بل يجب أن ترتبط مباشرة بالعذراء المريضة. وبناء على ذلك، لا تتكون الإشارة من مركبات متطايرة، بل تتكون من مركبات غير متطايرة على سطح جسم العذراء”.
على وجه الخصوص، تزداد شدة مكونين من مكونات الرائحة من رائحة النمل الطبيعية عندما تكون الشرنقة مريضة بمرض عضال. ولاختبار ما إذا كان هذا التغيير في الرائحة وحده يمكن أن يؤدي إلى سلوك التطهير لدى العمال، نقل الباحثون رائحة الإشارة إلى الشرانق السليمة ولاحظوا رد فعل العمال.
يقول كريمر في وصف النهج التجريبي: “لقد استخرجنا الرائحة من الشرانق المُرسلة ووضعناها على الحضنة السليمة”. وكانت النتائج قاطعة: كان نقل رائحة الإشارة وحده كافيًا لحث النمل على تفريغ محتوياته، مما يكشف أن رائحة الجسم المتغيرة للعذارى المصابة بالعدوى القاتلة تؤدي نفس الوظيفة التي تؤديها إشارة “اعثر علي وأكلني” لخلايا الجسم المصابة.
يُظهر الفيديو النمل العامل وهو يتفقد حضنته، ويختار عذراء، ويبدأ عملية التطهير المدمرة. الائتمان: © كريستوفر د. بول / ISTA
تحذير مخصص للحالات اليائسة
ووفقا لداوسون، فإن الجانب المذهل هو أن النمل لا يشير إلى العدوى بشكل عشوائي. وتوضح قائلة: “لم يتم ملاحظة أن شرانق الملكة، التي تتمتع بدفاعات مناعية أقوى من الشرانق العاملة ويمكنها الحد من العدوى بمفردها، لا تصدر هذه الإشارة التحذيرية إلى المستعمرة”. “من ناحية أخرى، لم تتمكن الحضنة العاملة من السيطرة على العدوى وأصدرت إشارة لتنبيه المستعمرة.”
من خلال الإشارة فقط عندما تصبح العدوى خارجة عن السيطرة، تمكن الحضنة المريضة المستعمرة من الاستجابة بشكل استباقي للتهديدات الحقيقية. وفي الوقت نفسه، يضمن هذا النهج عدم التضحية بالأفراد القادرين على التعافي دون داع. ويخلص كريمر إلى أن “هذا التنسيق الدقيق بين مستوى الفرد والمستعمرة هو ما يجعل إشارات المرض الإيثارية فعالة للغاية”.
المرجع: “إشارات مرض الإيثار في مستعمرات النمل” 2 ديسمبر 2025، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-66175-z
معلومات عن الدراسات الحيوانية
لفهم العمليات الأساسية بشكل أفضل، على سبيل المثال في مجالات البيولوجيا السلوكية أو علم المناعة أو علم الوراثة، يعد استخدام الحيوانات في الأبحاث أمرًا لا غنى عنه. لا توجد طرق أخرى مثل في السيليكو النماذج، يمكن أن تكون بمثابة بديل. يتم جمع الحيوانات وتربيتها واستخدامها في التجارب وفقًا للوائح القانونية الصارمة.
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
نشر لأول مرة على: scitechdaily.com
تاريخ النشر: 2025-12-02 18:00:00
الكاتب: Institute of Science and Technology Austria
تنويه من موقع “yalebnan.org”:
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر:
scitechdaily.com
بتاريخ: 2025-12-02 18:00:00.
الآراء والمعلومات الواردة في هذا المقال لا تعبر بالضرورة عن رأي موقع “yalebnan.org”، والمسؤولية الكاملة تقع على عاتق المصدر الأصلي.
ملاحظة: قد يتم استخدام الترجمة الآلية في بعض الأحيان لتوفير هذا المحتوى.