يتم إنتاج ذكر "الكيميرا" بواسطة النمل الأصفر الغازي بغرض التكاثر.

قد تساعد الطريقة الموضعية للتكاثر في الانتشار السريع للنمل الأصفر المجنون.

تتضمن طريقة التكاثر الفريدة للنملة الصفراء المجنونة الجمع بين الخلايا الجنسية من سلالتين وراثيتين مختلفتين لإنتاج عاملات (في الصورة على اليسار) وذكور (في الصورة على اليمين). ومع ذلك ، فإن النوى في خلايا الذكور لا تندمج ، مما يؤدي إلى حملها لجينومين مختلفين مع مادة وراثية مميزة. الصورة على اليمين ، التي التقطها هوغو دارس ، تصور هذه الظاهرة.

وفقًا لتقرير نُشر في عدد 7 أبريل من مجلة Science ، فإن النمل المجنون الأصفر (Anoplolepis gracilipes) يتحدى القواعد التقليدية للتكاثر. اكتشف الباحثون أن كل ذكر يحتوي على سلالتين وراثيتين متميزتين ، مما يجعلهما "كائنات خيمرية". هذه الطريقة الفريدة في التكاثر هي حصرية للنمل المجنون الأصفر ، مما يجعلها النوع الوحيد المعروف الذي يتطلب الوهم لخلق ذكور خصبة.

يصف عالم الوراثة التطورية Waring "Buck" Trible من جامعة هارفارد ، والذي لم يكن جزءًا من الدراسة ، هذا بأنه "استجابة أنيقة لأنواع أنظمة التزاوج غير العادية التي لاحظناها في النمل الآخر" ، ويقترح أنه يمكن أن يكون التالي خطوة تطورية للنمل.

في معظم الحيوانات ، يحدث التطور عندما تتحد خلية منوية وخلية بويضة ودمجا الحمض النووي الخاصين بهما ، مما ينتج عنه خلايا لاحقة تحمل مجموعتين من الكروموسومات الحاملة للحمض النووي ، واحدة من كل والد ، باستثناء الخلايا الجنسية ، والتي تحمل مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات .

ومع ذلك ، فإن العديد من النمل ، وكذلك الدبابير والنحل ، لديهم طريقة مختلفة للنمو. في هذه الأنواع ، تمتلك الإناث فقط خلايا جسدية بها أزواج كروموسوم ، بينما يتطور الذكور عادةً من بيض غير مخصب ، مما ينتج عنه خلايا جسدية تحمل مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات.

في عام 2007 ، اكتشفت دراسة أن ما يقرب من نصف ذكور النمل الأصفر المجنون الذي تم فحصه لديهم نسختان متطابقتان من نفس الجينات ، على غرار النمل العامل في النوع. ومع ذلك ، وفقًا لعالم الأحياء التطوري هوغو داراس من جامعة يوهانس جوتنبرج ماينز في ألمانيا ، لم يكن منطقيًا لجميع الذكور في النوع أن يكونوا ثنائي الصبغيات ، مع مجموعتين من الكروموسومات في كل خلية جسدية ، لأن هذا عادة ما يؤدي إلى عقم الذكور في نملة أخرى. صِنف. ظل سبب هذه الظاهرة غير معروف.

لكشف هذا اللغز ، جمع دارس وفريقه مئات النمل المجنون الأصفر من شرق وجنوب شرق آسيا. قاموا بتحليل الملكات والعاملين لتحديد المصدر الجيني للملكية في هذا النوع. وجدوا أن ملكات الإنجاب تم إنتاجها عن طريق الجمع بين خلايا الحيوانات المنوية والبويضات من نفس السلالة ، والتي أطلق عليها الباحثون اسم R. وفي الوقت نفسه ، كان العاملون هجينين من سلالتين مختلفتين ، بما في ذلك R و W ، مما أدى إلى حصولهم على جينومات R / W ، بينما الملكات كان لديه جينومات R / R.

أكدت الدراسة الأخيرة النتائج السابقة للذكور R / W. ومع ذلك ، اكتشف الباحثون أيضًا أن الخلايا الجسدية لذكور النمل الأصفر المجنون تحمل مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات ، على غرار أنواع النمل الأخرى. كشف تحليل الحمض النووي الذي أجري على الخلايا الفردية أن كل خلية تحتوي على كروموسومات من سلالة واحدة فقط ، بدلاً من أزواج الكروموسومات داخل الخلايا.

أظهرت تجارب أخرى أن توزيع الخلايا R و W داخل أجسام الذكور كان غير متساوٍ. على الرغم من احتواء غالبية الجسم على خلايا R ، التي تمثل ما يقرب من 75 في المائة من الأنسجة المأخوذة ، إلا أن النسبة انعكست تقريبًا في الحيوانات المنوية ، حيث كانت 65 في المائة من خلايا W. 

في ذكور النمل الأصفر المجنون ، يتم توريث كل من الحمض النووي W و R ، لكن هذه الجينومات تظل منفصلة وتحتل خلايا مختلفة ، بدلاً من الاقتران داخل الخلايا. اكتشف تحليل جيني حديث أن هذه الخلايا W و R تتوزع بشكل غير متساوٍ في جميع أنحاء الجسم ، ويختلف هذا التوزيع بين الأفراد. تختلف نسبة الخلايا ذات الحمض النووي R أو W باختلاف أنسجة الجسم ، كما هو موضح في التحليل الجيني لخمسة ذكور تمثيلية. دراس وآخرون / العلوم 2023

لا يزال السبب وراء تطور هذا النمط الفريد من التكاثر في النمل المجنون الأصفر غير واضح. ومع ذلك ، يُعتقد أن الحيوانات المنوية قد تكون قادرة على زيادة إنتاجها التناسلي من خلال رفض الاندماج مع خلية البويضة. وذلك لأن النمل العامل عقم ولا يمكنه نقل جينوم دبليو. وفقًا لدراس ، يمكن أن تكون طريقة التكاثر غير العادية هذه تفاعلًا بين جينومين متعارضين ولكنهما يتعاونان في بعض الأحيان.

من الممكن أن تكون هذه السلالات المميزة قد تطورت بشكل مستقل في مجموعتين منفصلتين من النمل اختلطتا في النهاية. بدلاً من ذلك ، ربما بدأوا بجينات مماثلة تباعدت بمرور الوقت ، لكن يبدو أن الجينومات بأكملها منفصلة ولا تتبادل أي مادة وراثية.

في الواقع ، يثير هذا الاكتشاف العديد من الأسئلة حول احتمال وجود أنظمة مماثلة في أنواع النمل الأخرى ، ويفتح آفاقًا جديدة للبحث في علم وراثة النمل وتكاثره. يمكن أن يكون لفهم الآليات الكامنة وراء نظام التكاثر الفريد للنمل المجنون الأصفر آثار على فهم تطور استراتيجيات التكاثر في الكائنات الحية الأخرى.

اقتباسات scienceinter