איך התפתחו הנמלים
המתחזות?

במושבת הנמלים יש חלוקת תפקידים ברורה וכל נמלה צריכה לתרום. בדרך כלל, הנמלים הפועלות מחפשות מזון או טרף, וכשהן מוצאות אותו הן חוזרות לקן כדי להודיע לכולן מה גילו. בדרך לקן הן מסמנות שביל פרומונים שמוביל אל המזון. כשהן חוזרות לקן, שאר הפועלות מצטרפות אליהן כדי להביא את המזון. מלכת הקן לא משתתפת באיסוף המזון ובבניית הקן. היא אחראית על ההמשכיות - תפקידה הוא להטיל כמה שיותר ביצים, שיתפתחו לנמלים. למלכה יש מראה שונה: היא לרוב גדולה יותר מהנמלים הפועלות ובמינים רבים למלכה יש כנפיים בשלב שלפני תקופת ההזדווגות. 

לעיתים בין הנמלים מופיעות נמלים מתחזות. הן "מתחפשות" למלכה: הן גדולות משאר הנמלים, אך לא יותר מהמלכה, ויש להן כנפיים. הן אוכלות מהאוכל של המושבה, אבל לא משתתפות בחיפוש אחר מזון. גרוע מכך: כאשר הן מתרבות, הן מולידות עוד ועוד נמלים כאלה. אלה נמלים טפילות: הן נהנות מהתוצרים של המושבה, אך לא תורמות את חלקן.

כיצד נוצרו נמלים טפילות? במשך שנים חוקרי אבולוציה ניסו לענות על שאלה זו. במאמר חדש דיווחו חוקרים מארצות הברית שגידלו נמלים רגילות במעבדה ואחרי דורות מעטים גילו שבמושבה צצו נמלים מתחזות – דומות לנמלים הטפילות. כדי לבדוק אם המקור של התופעה הוא גנטי, החוקרים הוציאו את הנמלים המתחזות מהקן, גידלו אותן בנפרד ונתנו להן להתרבות. ואכן, כל הצאצאים שלהן היו נמלים מתחזות.

הממצא הזה מפתיע, כי תכונות מורכבות כמו מורפולוגיה – מראה, צורה – מושפעות בדרך כלל מגֵנים רבים, ונדרשים דורות רבים כדי שישתנו. לעומת זאת, במחקר הנוכחי הנמלים המתחזות הופיעו בתוך דור אחד, ללא מצבי ביניים. לכן נראה שהשינוי הגנטי שגורם לתופעה, מקורו במוטציה בודדת באסופה של גֵנים שמתפקדת כגֵן-על, מוטציה שהופכת את הנמלה למתחזה. 

בדרך כלל יש לה מראה שונה מהאחרות - היא גדולה יותר ולרוב בעלת כנפיים. מלכת נמלים | Vinicius R. Souza, Shutterstck

המוטציה הגורלית?

בבדיקה גנטית של הנמלים, החוקרים גילו שאחד הכרומוזומים של הנמלה, כרומוזום מספר 13, נושא גנים רבים שחשובים להתפתחות הנמלה. בכל תא של הנמלה קיימים שני עותקים של כל כרומוזום, כמו אצל בני האדם. החוקרים גילו שלנמלים הרגילות יש שני עותקים שונים של הכרומוזום. אחד מהם נושא את גֵן-העל, אך בשני יש מוטציה שמונעת ממנו לתפקד. אצל הנמלים המתחזות, לעומת זאת, המוטציה קיימת בשני העותקים של הגֵן והיא הגורמת להן להיראות כמו מלכות.

שלא כמו אצל רוב מיני הנמלים, בקן של המין שנחקר, פושטת משתבטת (Ooceraea biroi), אין מלכה וכל הנמלים יכולות להתרבות ברבייה א-מינית: הן מתרבות ללא צורך בזכרים. מסיבה זו אי אי-אפשר לבצע בהן ניסויי רבייה ולבדוק מה קורה כשנמלה מתחזה מעמידה צאצאים עם נמלה פועלת רגילה. אילו היה אפשר לערוך ניסוי שכזה, אז לכל הצאצאים היה לפחות עותק אחד עם המוטציה ולחצי מהם היו שני העותקים עם המוטציה, ולכן חצי מהצאצאים צפויים להיות מלכות מתחזות. היינו יכולים לבדוק אם אצל המתחזות שנולדו בניסוי שכזה תהיה המוטציה בשני העותקים. ממצא כזה יוכיח שהמוטציה בכרומוזום 13 גורמת לתופעה. כרומוזום מספר 13, שבו מתרחשת המוטציה, מכיל עותקים רבים של גן שכנראה מעורב בבקרה של הורמונים. זה חיזוק לסברה שהמוטציה הזו היא שגורמת לנמלים להתחזות למלכות. 

גם אם נגלה במחקרי המשך שמוטציה במיקום אחר גורמת לתופעה, זו הפעם הראשונה שזיהו מקור גנטי שגורם ישירות להופעת נמלים המתחזות למלכות. כמו כן, עד היום הנמלים הטפילות שנמצאו היו ממין שונה מזה של הנמלים שבקן המארח. התגלית הזו שופכת אור חדש על הדרך שבה נמלים טפילות כאלו עשויות להתפתח, ומציעה שאולי המינים הטפיליים התפתחו דווקא בתוך המין שלהן, ועם הזמן התפתחו למין נפרד.