متولد شده برای ملکه شدن: نگاهی به سلسله مراتب مورچه آتشین

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

بر اساس یک مطالعه جدید در دانشگاه جورجیا، گروهی از ژن ها ممکن است به برخی از مورچه های آتشین مزیتی بدهد و شانس آنها را برای بزرگتر شدن و ملکه شدن بالقوه افزایش دهد.

این یافته‌ها که در Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences منتشر شده است، بینش جدیدی را در مورد اینکه چگونه ژنتیک بر رشد مورچه‌ها تأثیر می‌گذارد و اینکه چگونه ژن‌های خاص شانس خود را برای انتقال به نسل‌های آینده بهبود می‌بخشند، ارائه می‌کند.

برخی از کلنی های مورچه های آتشین دارای یک ملکه تخمگذار هستند، در حالی که برخی دیگر دارای چندین ملکه هستند. گروه خاصی از ژن ها به نام سوپرژن به تعیین سازمان کلنی کمک می کند.

سوپرژن مجموعه ای از ژن هایی است که با هم به عنوان یک بسته به ارث می رسند. در مورچه های آتشین، این سوپرژن خاص حاوی بیش از 500 ژن است و با کلونی هایی مرتبط است که ملکه های متعددی دارند.

برندن هانت، دانشیار دانشکده حشره شناسی دانشکده کشاورزی و محیط زیست دانشگاه UGA و یکی از نویسندگان این مطالعه توضیح داد: «ما آنها را ابرژن می نامیم زیرا ژن ها به طور محکم با هم مرتبط هستند و به ارث می رسند، تقریبا مانند یک ژن بزرگ.

هانت و حشره شناس همکار، هائولین «هوراس» زنگ می خواستند بفهمند که آیا همان ابر ژن بر روی رشد مورچه ها تأثیر می گذارد یا خیر.

در کلنی مورچه های آتشین، اکثر مورچه ها کارگرانی هستند که زندگی خود را صرف جمع آوری غذا، دفاع از لانه و مراقبت از جوان می کنند. برخلاف کارگران، ملکه ها تولید مثل می کنند و ژن های خود را به نسل بعدی منتقل می کنند.

کارگران کوچکتر معمولا از مورچه های جوان مراقبت می کنند و از لانه نگهداری می کنند، در حالی که کارگران بزرگتر بیشتر به دنبال غذا هستند. ملکه ها از همه بزرگتر هستند.

دانشمندان قبلا می دانستند که تغذیه، شرایط محیطی و تعامل با سایر مورچه ها به تعیین اینکه مورچه در حال رشد کارگر می شود یا ملکه کمک می کند. محققان UGA می خواستند بدانند که آیا ژنتیک نیز می تواند ترازو را خم کند.

برای بررسی، این تیم در حال توسعه مورچه های آتشین با و بدون این ابرژن مطالعه کردند.

آنها بر روی هورمون جوانی تمرکز کردند، یک ماده شیمیایی که به کنترل رشد حشرات کمک می کند. برخلاف حیواناتی که با رشد سریع‌تر بزرگ‌تر می‌شوند، مورچه‌های آتشین می‌توانند با صرف زمان بیشتر برای تغذیه به عنوان لارو قبل از رسیدن به بلوغ بزرگتر شوند.

محققان مورچه‌های در حال رشد را با متوپرن، ماده‌ای شیمیایی که هورمون جوانی را تقلید می‌کند، درمان کردند تا ببینند آیا حامل‌های سوپرژن واکنش متفاوتی نشان می‌دهند یا خیر.

مورچه هایی که در معرض این درمان قرار گرفتند بزرگتر شدند، اما نتایج چیزی غیرمنتظره را نشان داد.

در حالی که هر دو گروه مورچه به طور مشابه به درمان پاسخ دادند و می‌توانستند به یک محدوده اندازه کلی برسند، مورچه‌های حامل سوپرژن به طور مداوم در بین بزرگ‌ترین افراد رایج‌تر بودند.

هانت توضیح داد: "در میان کوچکترین کارگران، حدود نیمی از آنها حامل سوپرژن بودند. این نسبت در بین بزرگترین کارگران به 65٪ و در بین ملکه ها به 75٪ تا 83٪ افزایش یافت."

اگرچه همه مورچه ها به طور بالقوه می توانند به حداکثر اندازه یکسان برسند، آنهایی که این ابرژن را حمل می کنند، بیشتر احتمال دارد بزرگتر شوند. از آنجایی که اندازه بدن نقش مهمی در تعیین کارگر یا ملکه شدن مورچه دارد، محققان بر این باورند که این مزیت می تواند شانس یک حامل سوپرژن را برای تبدیل شدن به یک ملکه تولید مثل افزایش دهد.

هانت می‌گوید: «از نظر من، این نشان می‌دهد که از طریق مکانیسم رشدی که شامل اندازه بدن است، یک عنصر ژنتیکی می‌تواند نتایج کاست را تغییر دهد و اساسا راه خود را برای ساختن یک ملکه فریب دهد.

دانشمندان گاهی این نوع مزیت را "عنصر ژنتیکی خودخواهانه" می نامند.

زنگ گفت: "اگر می خواهید یک ژن منتقل کنید، بهتر است ملکه شوید. شما نمی خواهید کارگر شوید."

اما محققان هنوز دقیقا نمی دانند که چگونه این ابرژن بر رشد تأثیر می گذارد.

یکی از احتمالات این است که مورچه های حامل سوپرژن زمان بیشتری را صرف رشد به عنوان لارو کنند. دیگر اینکه در مرحله لاروی از مواد مغذی به نحو احسن استفاده می کنند. محققان همچنین ژنی را شناسایی کرده اند که می تواند به توضیح این تفاوت کمک کند.

Zeng گفت: "این پروژه اولین گام در جهت کاملا جدید بررسی چگونگی تأثیر این ابرژن بر رشد و فیزیولوژی است که قبلا به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته است."

برای هانت، این کشف راه را برای یک خط مطالعاتی قوی‌تر باز می‌کند که بررسی می‌کند چگونه ژن‌ها، هورمون‌ها و محیط یک مورچه با هم کار می‌کنند تا آینده آن را تعیین کنند.

درک این فرآیند می‌تواند اطلاعات بیشتری در مورد چگونگی شکل‌دهی گروه‌های بزرگ ژن‌های موروثی به صفات فیزیکی در سراسر قلمرو حیوانات نشان دهد.

هائولین زنگ و همکاران، سوگیری رشدی اندازه بدن و کاست توسط ابرژن اجتماعی مورچه آتشین، مجموعه مقالات انجمن سلطنتی B: علوم زیستی (2026). DOI: 10.1098/rspb.2026.1338

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →