התפתחותם של חיילי-על בחברות נמלים לוחמות

Anonim

אם הברירה הטבעית פועלת ברמה של כל פרט, שכל יום נאבק לשרוד ולהתרבות, איך ייתכן שאותה מושבה של נמלים "מייצרת" עובדים בגדלים שונים בצורה מוגזמת - מצד אחד מחלקות של דגימות "קלות" עם גופות ומנהל תוכן, חיילי העל לעומת זאת עם ראשים וסתרים גדולים במיוחד? מה הטעם, יתר על כן, אם כל העובדים הללו סטריליים?

שאלות אלה הטילו ספק בצ'ארלס דארווין, שבגללן כמעט הטיל ספק בכמה מעקרונות תורות האבולוציה שלו. נראה כי מחקר שפורסם לאחרונה ב"טבע "מספק תשובה אפשרית: המושבה עצמה היא ששומרת על איזון בין תת-שכבות העובדים השונות, המסדירה את צמיחתם של חיילי-על עם הפעלת איבר שמתפתח רק בשלב הסופי של שלב הזחל.

כלל 30-70: סוד הצלחת הנמלים

אביזר לא פשוט. גילוי צוות ביולוגים מאוניברסיטת מקגיל (קנדה) היה מפתיע. בין כמה מינים של נמלים לוחמות שחיות בעיקר במדבריות מקסיקו, ישנם דגימות מתמחות המפתחות ראש ומנדבלים בממדים חריגים, המשמשים כדי לחסום את הגישה להמלה. אצל עובדים אלה (המכונים חיילי-על) נוצר זמן מה מעין דיסק ברמת הכנפיים, בסוף שלב הזחל, איבר שמופיע לראשונה ואז נעלם, שנחשב זמן רב חסר תועלת. נהוג היה לחשוב כי המבנה הווסטיגיאלי (כלומר, ככל הנראה, אינו פונקציונלי) הוא תופעת לוואי פשוטה של ​​התפתחות יתר של נמלים אלה, ולא אחת הסיבות לכך.

"מצאנו כי איברי המוצא הללו אינם תופעת לוואי של הורמונים ותזונה, אלא הם אחראיים לייצר חיילי-על. נוכחותם החולפת מווסתת את הצמיחה המהירה של ראשם וגופם של חרקים אלה »מסביר רג'נדראן רג'אקומאר, אחד המחברים.

במשך תשע שנים חקר האנטומולוג את כנפי הנמלים של הסוג פידהול, נמלי הלוחם בהן נמצא זרוע תת-עובדים זו. הוא ניסה להסיר חלקים מהדיסק בטכניקות כירורגיות ומולקולריות, וצפה כי האיבר שולט ישירות על ראשו וגופו של חייל-העל. צמצום הגודל של הנמלים התרחש ביחס לחלק מהדיסק שהוסר.

הפרופורציות הנכונות. חברת הנמלים עצמה היא ששומרת על האיזון בין חיילים פשוטים לחיילי על (בדרך כלל עם 90-95 אחוז מהעובדים הקטינים ו -5-10 אחוז מהנמלים הגדולות במיוחד). כאשר חיילי-העל הם לא-גדולים יותר, גידול הדיסקים הווסטיביים נעצר באמצעות פרומונים מסוימים. לחוקרים, ככל הנראה איברים חסרי תועלת כמו זה שנחקר עשויים להיות תפקיד שעד כה לא העריך בתהליכי פיתוח חרקים חברתיים.