המלכה מתה, תחי המלכה

רבייה זוויגית – סקס – זה דבר נהדר והיא גם תורמת לשרידות המין, אך לפעמים קיים יתרון להעמדת צאצאים בלי יחסי מין. מלכות של מושבות טרמיטים, לדוּגמה, מעמידות יורשות בלי לערב את המלך בעניין.

יונת אשחר ונעם לויתן | גליליאו

רבייה זוויגית התפתחה בשלב מוקדם למדי באבולוציה, והיא נפוצה מאוד בקרב בעלי-חיים, צמחים, פטריות, אצות ואף יצורים חד-תאיים מסוימים. נראה כי היתרון המרכזי שהיא מעניקה הוא גיוון גנטי: ערבוב הגנים של שני הורים יוצר צירופים חדשים של מידע גנטי, ובתנאים משתנים, כאשר לפרט יש צאצאים שונים מבחינה גנטית, ישנם סיכויים טובים יותר שלפחות כמה מהם ישרדו. אך רבייה זוויגית גם עולה ביוקר. מעבר לעובדה שכל הורה מעביר לכל צאצא רק מחצית מהמידע הגנטי שלו, ישנה הוצאה כבדה של זמן ומשאבים על מציאת בן/בת זוג מתאים/מה ועל חיזור. ואכן, רבייה אל-זוויגית, שבה הפרט מייצר צאצאים הזהים לו מבחינה גנטית, נפוצה בכל רחבי עולם החי. למשל, חרקים רבים מעמידים צאצאים ברבייה אל-זוויגית, שבה הנקבה מטילה ביצים שאינן מופרות על-ידי הזכר, ומתוכן בוקעות נקבות שהן העתק גנטי מושלם של אימן.

טרמיטים. צילום: Keisotyo, CC-BY-SA.

הטרמיטים הם חרקים חברתיים. הם אינם קרובים של הנמלים או הדבורים, אך כמותן הם חיים במושבות המחולקות למעמדות: בראש המושבה עומדת מלכה אחת, או מספר מצומצם של מלכות שאותן מפרה מלך אחד והן מטילות ביצים, וכל שאר הטרמיטים משמשים כפועלים וכחיילים: הם מטפלים בביצים וברימות, אוגרים מזון ובונים, מתקנים או מגנים על המבנים המרהיבים המשמשים להם כקִנים. כאשר המושבה גדולה דיה מופיעים בה טרמיטים מסוג חדש – זכרים ונקבות מכונפים, היכולים לצאת ולהקים מושבות חדשות.

בשלבים מאוחרים יותר, עוד בחייה של המלכה המקורית, מופיעות מלכות משניות. זמן מה הן "שולטות" יחדיו והמלך מפרה גם אותן. לאחר מכן ממשיכות המלכות המשניות למשול גם לאחר מותה של המלכה המייסדת.

ידוע זה מכבר כי הטרמיטים מסוגלים גם לרבייה אל-זוויגית: אם אין לה מלך שיפרה אותה, מסוגלת מלכה צעירה שמתחילה מושבה חדשה, לייצר דור ראשון של פועלים וחיילים ללא הפריה, עד אשר מגיע למושבה מלך מקן אחר. אך האם רבייה אל-זוויגית היא גם חלק ממחזור החיים של קן טרמיטים לאחר הקמתו?

קנז'י מצורה (Matsuura) מאוניברסיטת אוקיימה ביפן חקר שאלה זו עם צוות מחקר משותף מיפן וארה"ב. במאמר שפורסם בשבועון Science, הם חושפים בפנינו את העובדה שחיי המין של הטרמיטים הרבה יותר מגוונים ממה שהיה נהוג לחשוב.

החוקרים בדקו מלכים, מלכות ופועלים ב-30 מושבות של טרמיטים יפניים מהמין Reticulitermes speratus. בכל המושבות, למעט אחת, הוחלפה המלכה המקורית בכמה מלכות משניות. במושבה האחרונה עדיין שלטה המלכה המקורית, אבל איתה היו גם לא פחות מ-128 מלכות משניות. לעומת זאת, ברוב הגדול של המושבות שנבדקו עדיין נמצא הזכר המקורי.

כאשר בדקו החוקרים את הפרופיל הגנטי של הטרמיטים מהמעמדות השונים, הם גילו דבר מעניין. התברר, כצפוי, כי הפועלים והחיילים היו צאצאיהם של המלך והמלכה, וכמוהם גם כמעט כל הטרמיטים המכונפים. אך לפי הפרופיל הגנטי היו כולם צאצאים של אותה מלכה – גם במושבות שבהן היו כמה עשרות מלכות משניות והמלכה המקורית מתה. איך זה ייתכן? התברר כי כמעט כל המלכות המשניות, וכחמישה אחוז של הצאצאים המכונפים, היו העתק גנטי מושלם של אמם. אם כן, מסתבר שהמלכות המשניות נוצרות ברבייה אל-זוויגית, ללא מעורבותו של המלך.

מה היתרון בשיטה כזו? נראה כי הטרמיטים משיגים בכך שני דברים: האחד, מכיוון שברוב המקרים המלך המקורי של המושבה מאריך ימים וממשיך להפרות את המלכות המשניות, נמנע מצב שבו המלך מפרה את בנותיו – דבר העלול לפגוע בחוסן הגנטי של פועלי המושבה וחייליה. השני הוא יתרון למלכה: היא מעבירה את כל הגנים שלה למלכות המשניות, במקום חצי מהם בלבד. כך כל שאר בני ובנות המושבה, כולל אלו היוצאים לייסד מושבות חדשות, נושאים עמם מחצית מהגנים של המלכה המקורית.

עדיין נותר לברר האם ה"טריק" הזה ייחודי למין Reticulitermes speratus, או נפוץ גם בעוד מיני טרמיטים.

לקריאה נוספת

המאמר המקורי [PDF]:

Matsuura, K. et al. Queen succession through asexual reproduction in termites. Science 323, 1687 (2009). doi: 10.1126/science.1169702

מאמר על מין טרמיטים נוסף, גם כן מהסוג Reticulitermes, בו המלכות נוצרות ברבייה אל-זוויגית:

Vargo, E. L., Labadie, P. E. & Matsuura, K. Asexual queen succession in the subterranean termite Reticulitermes virginicus. Proc. R. Soc. B 279, 813-819 (2012). doi: 10.1098/rspb.2011.1030

הכתבה המקורית מופיעה במגזין גליליאו גיליון 130, יוני 2009