مورچه های دیوانه زرد به گونه ای تولید مثل می کنند که قبلا دیده نشده بود
ساسیتورن حسین
اکثر مورچه‌های دیوانه زرد نر دو مجموعه DNA مجزا را حمل می‌کنند که از سلول‌های اسپرم و تخمک حاصل می‌شود که مواد ژنتیکی خود را پس از لقاح با هم مخلوط نمی‌کنند.
این بدان معناست که نرها کایمرا هستند – افرادی که برخی از قسمت‌های بدن حامل یک مجموعه ژن هستند و قسمت‌های دیگر حامل ژن دیگری هستند. فرزندان ماده نر بسته به DNA سلول اسپرمی که با تخمک ترکیب می شود، به کارگر یا ملکه تبدیل می شوند، در حالی که فرزندان نر خود به وایمر تبدیل می شوند.
هوگو داراس از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس در آلمان می‌گوید این یافته‌ها که معمای 15 ساله درباره ژنتیک این حشره را حل می‌کند، شیوه‌ای از تولیدمثل را نشان می‌دهد که تا کنون برای علم ناشناخته بود.
او می‌گوید: «فرضیه‌های دیوانه‌کننده زیادی برای توضیح آنچه در این مورچه‌ها اتفاق می‌افتد وجود داشت، اما هیچ کدام به اندازه فرضیه‌ای که ما کشف کردیم دیوانه‌کننده نبود.
مورچه ها معمولاً یا از طریق تولید مثل جنسی – اسپرم نر که تخمک ماده را بارور می کند – یا با تولید مثل کلونال تولید مثل می کنند، به این معنی که ملکه بدون ژن های اضافه شده والد دوم، فرزندانی تولید می کند. به طور کلی، نرها از تخم‌های بارور نشده و ماده‌ها از تخم‌های بارور شده به وجود می‌آیند. در بیشتر موارد، ملکه ها از نظر ژنتیکی شبیه به کارگران یک کلنی هستند، اما به دلیل مراقبت و تغذیه ویژه به ملکه تبدیل می شوند.
در سال 2007، دانشمندان ژنوم مورچه های زرد دیوانه را مطالعه کردند.آنوپلوپیس گراسیلیپس) و در کمال تعجب متوجه شدند که نرها به گونه‌ای که گویی دو والدین دارند، ژنتیک ترکیبی دارند. شش سال بعد، تیم دیگری کشف کردند که تمام ملکه‌های یک کلنی از یک خط ژنتیکی و خواهران کارگر آنها همگی از نسل دوم و بسیار متمایز هستند.
داراس و همکارانش که مجذوب این معما شده بودند، DNA 53 ملکه مورچه دیوانه زرد و 91 کارگر جمع آوری شده از 14 مکان در جنوب شرقی آسیا را توالی یابی کردند. او می گوید که ملکه ها همخون بودند، اما کارگران تنوع ژنتیکی بسیار بالاتری داشتند. به عبارت دیگر، به نظر می‌رسید که ملکه‌ها از والدینی از یک دودمان به دنیا می‌آیند، در حالی که کارگران از والدینی با دودمان متفاوت به دنیا می‌آیند – حتی اگر نرهایی که پدر آنها همه از یک مستعمره باشند.
با فرض اینکه این به این معنی است که کلنی ها شامل دو اصل و نسب نر هستند، محققان سپس 574 نر را از همان مستعمرات ملکه ها و کارگران جمع آوری کردند و DNA را در پاهای آنها توالی یابی کردند. آنها دریافتند که به نظر می رسد برخی از نرها دارای یک خط ژنتیکی مشترک با ملکه ها هستند، در حالی که بقیه به نظر می رسد بیشتر با کارگران مرتبط هستند.
داراس می‌گوید اگر نرها از تخمک‌های بارور شده به وجود می‌آمدند، ممکن بود منطقی باشد، زیرا به این معنی است که آنها دو نسخه از هر کروموزوم داشتند – یکی از هر والدین. اما تجزیه و تحلیل تیم او نشان داد که مانند اکثر نرهای مورچه، زنبور عسل و زنبور، آنها فقط یک نسخه از هر کروموزوم داشتند و بنابراین به نظر می رسید که از تخم های بارور نشده ناشی می شوند.
این تیم با گیج و سردرگمی، DNA را از سلول‌های منفرد در 20 مرد مورد آزمایش قرار دادند. آنها کشف کردند که در یک حشره منفرد تقریباً نیمی از سلول‌ها دارای ژن‌های یک دودمان و نیمی دیگر دارای ژن‌های دودمان دیگر بودند. با نگاهی خاص به سلول‌های اسپرم، تیم دریافتند که یکی از دودمان – آن دودمان که به کارگران منتهی می‌شود – بسیار فراوان‌تر از دیگری است.
تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که دو اصل و نسب در این نرها از دو والدین می‌آیند، به این معنی که نرها در واقع از تخمک‌های بارور شده ناشی می‌شوند، اما بر خلاف ماده‌ها، هسته تخمک با هسته اسپرم ترکیب نمی‌شود. بنابراین مردان با دو مجموعه کروموزوم متفاوت که به قسمت‌های مختلف بدن منتقل می‌شوند، به پایان رسیدند.
به گفته داراس، در نگاهی به گذشته، محققان دریافتند که اکثریت قریب به اتفاق نرهای مورچه دیوانه زرد احتمالاً واهی هستند – و نمونه‌های DNA از پاهای حشرات فقط ماده ژنتیکی آن پای خاص را نشان می‌دهند.
او می گوید که مورچه ها ممکن است چنین سیستم تولید مثلی عجیبی را به دلیل تضاد قدیمی بین دودمان تکامل داده باشند. به ویژه، اگر دودمان تولیدکننده کارگر همیشه در هنگام آمیختگی تخمک و اسپرم، ماده های عقیم ایجاد کند، در صورتی که بتواند بدون ذوب شدن به داخل تخمک برود، می تواند بقای خود را در طول نسل ها تضمین کند. سپس با تبدیل شدن به خط DNA اولیه در اسپرم مردان بارور، به یک دودمان “خودخواه” تبدیل می شود.
داراس می گوید: «هر چند این فقط حدس و گمان است. “ما تازه در ابتدای درک خود هستیم.”
موضوعات: