תולעת טפילית שמדביקה נמלים פועלות מאריכה את חייהן בשנים רבות, וגורמת להן לקבל טיפול מלכותי. מחקר חדש חושף חלק מסודותיה
נעם לויתן
בתוך כל נמלה מסתתרת מלכה, שלרוב לא זוכה לפרוץ. הגורל של נקבת נמלים, אם תהיה מלכה מאריכת חיים או פועלת, נקבע לפי הסביבה שבה גדלה והמזון שקיבלה כשעוד הייתה זחל, ולעתים גם לפי הגנטיקה שלה. ברוב המקרים מעמדה של נמלה לא יכול להשתנות לאחר שנקבע, אך לעתים – כמו באגדות – זרה מסתורית עשויה להפוך את המשרתת לחלק מהאצולה. וכמו ברבות מהאגדות המקוריות, העזרה הזו מגיעה עם תג מחיר.
במקרה של נמלי בַּלּוּט מהמין Temnothorax nylanderi, העוזרת היא תולעת שטוחה טפילית, השַׁרְשׁוּר (תולעת סרט) Anomotaenia brevis. הנמלים הזעירות האלו חיות על קרקעית היער באירופה, בקינים שהקימו בחללים טבעיים, כגון תחת קליפות ענפים נרקבים או בתוך בלוטים שנשרו. המושבות הקטנות שלהן כוללות מלכה אחת, שהיא הנמלה המתרבה היחידה בקן, ועד 300 פועלות שדואגות לכל צורכי המושבה: מטפלות במלכה ובזחלים, אוספות מזון, מגינות על המושבה מפולשים ועוד.
תאריך ימים פועלתנו האצילה
המלכה של מין הנמלים הזה יכולה לחיות עד 20 שנה, בעוד הפועלות לרוב לא מגיעות לגיל שנתיים. אולם שיעור ההישרדות של פועלת שנדבקת בשרשור דומה לזה של המלכה. כמו המלכה, פועלת כזו פעילה הרבה פחות מאחיותיה הפועלות הלא מודבקות, והן דואגות לצרכיה, אפילו יותר מאשר לצורכי המלכה עצמה.
"ההדבקה אינה גורמת לנמלים פשוט לחלות, אלא משנה את הפיזיולוגיה שלהן באופן ממוקד ביותר", אמרה סוזנה פויציק (Foitzik), החוקרת הבכירה החתומה על מאמר חדש שעוסק ביחסי התולעת והנמלה. פויציק ועמיתיה חושפים בו חלק מהשינויים בפעילות הגנים הקשורים למהפך שעוברות הפועלות המודבקות.
החוקרים בחנו מלכות, פועלות רגילות ופועלות מודבקות בשרשור. הם גילו שבגוף השומן, רקמת אגירה אצל נמלים החשובה גם לחילוף חומרים ולמערכת החיסון, פעילות הגנים של הנמלים המודבקות חופפת חלקית לזו של המלכות. החפיפה הייתה בעיקר בגנים שקשורים לאריכות ימים ולהתמודדות עם מצבי עקה (סטרס), ובאופן לא מפתיע גם לחילוף חומרים ולמערכת החיסון. הדמיון בפעילות עשוי להסביר את חייהן הארוכים.
לעומת זאת, במוח הנמלים המודבקות פעילות הגנים נבדלת גם מזו של המלכות וגם מזו של פועלות לא מודבקות. גנים רבים הקשורים לפעילות, לחיפוש מזון ולהתנהגות חברתית מדוכאים, כלומר בעלי פעילות מופחתת, אצל נמלים שיש בגופן שרשור. אולי זה מסביר מדוע נמלים מודבקות הן עצלות ולא עמלות.
"אם כך, ההשפעה של ההדבקה היא ספציפית לרקמה", אמרה ג'וליה בלאזי (Blasi), שהובילה את המחקר. עם זאת, לא ידוע איך השרשור גורם לשינויים הספציפיים האלו. הסבר אפשרי אחד הוא שהוא מפריש חומרים דומים לאלו שיש בגוף הנמלה, ובצורה זו משפיע ישירות על תאיה ועל פעילות הגנים, אך החוקרים לא מצאו ראיות לכך. "הנתונים מצביעים דווקא על כך שהטפיל משפיע על הנמלה בעקיפין, על ידי התערבות ברשתות הבקרה של הפונדקאית עצמה, השולטות בין היתר בחילוף חומרים, במערכת החיסון, בהזדקנות, ובהתנהגות", הוסיפה בלאזי.
שרשור נצור את פועלתנו
להידבק בשרשור Anomotaenia brevis לא נשמע גורל נורא במיוחד, ועשוי אף להיראות כדבר חיובי. איך זה קורה ואיפה הקאץ'?
הכל מתחיל כשזחל של נמלת בלוט, שנועד להתפתח לפועלת, בולע ביצים של השרשור. הביצים בוקעות במערכת העיכול של הזחל ומתוכן יוצאות פגיות (זחלים), שחודרות דרך המעי לחלל הגוף שלו, מתפתחות שם, ויוצרות ציסטות. זחל נמלה בודד יכול להכיל עד 70 ציסטות כאלו.
הנמלה היא רק פונדקאית ביניים של השרשור, והוא לא יכול להגיע בה לבגרות ולהתרבות ברבייה זוויגית. כדי לעשות זאת עליו להגיע לפונדקאי הסופי שלו, שהוא עוף: לרוב נקר עקוד או נקר גמדי. כאשר נקר טורף את הנמלה מלאת הציסטות, הן משלימות במעי שלו את התפתחותן לשרשורים בוגרים. הביצים של השרשורים מופרשות בלשלשת של הנקר. אם נמלה פועלת מלקטת מביאה את הלשלשת הנגועה של הנקר לקן, ומאכילה בה את הזחלים, המחזור מתחיל מהתחלה.
פועלות חיות זמן קצר, יוצאות מהקן כדי לחפש מזון, ונוטות לברוח אם טורף פורץ אליו, כך שלולא השינויים שמשרה השרשור הסיכוי שנקר יאכל נמלה נגועה היה קטן למדי. סיכוייו של הטפיל להגיע למעי נקר גדלים, אם הסיכוי של פועלת מודבקת להיטרף, ולא למות מסיבה אחרת, גם גדל. השרשור מאריך מאוד את חייה, דבר שמגדיל את התקופה שבה היא עלולה להיתקל בנקר. הוא גם משפיע על המראה שלה: נמלה מודבקת קטנה יותר מאחיותיה, צבעה צהוב-זהוב בולט לעין, וכסות הגוף שלה – השכבה החיצונית שלה – פחות קשיחה, דבר שאולי עוזר לפגיות לצאת מגופה למעי הנקר. נוסף על כך, הנמלה המודבקת עצלה מאוד. היא נשארת בקן, בעיקר ליד הזחלים והגלמים, ואם הקן מותקף היא כמעט ואינה בורחת, אלא נשארת רגועה ומחכה להיאכל וכך להגשים את גורלה.
השרשור משפיע אפילו על נמלים שלא מודבקות בו: השינויים בהרכב הכימי של כסות הנמלים המודבקות גורמים לפועלות האחרות במושבה לטפל בנמלה המודבקת. כמו כן, נוכחות הפועלות המודבקות משפיעה לרעה על אחיותיהן. פועלות לא מודבקות מקן שבו יש פועלות מודבקות עלולות לשלם את המחיר ולחיות פחות מפועלות מקנים אחרים, אולי כתוצאה מהעומס הנוצר מהצורך לטפל באחיותיהן המודבקות, וגם לבצע את המטלות שהמודבקות העצלות לא עושות.
עקבו אחרי גם ב:
תמונה ראשית: נמלת בלוט פועלת מהמין Temnothorax nylanderi מטפלת בוולדות, כלומר בביצים, בזחלים ובגלמים במושבה. צילום: Eidiu, CC BY-NC 4.0, iNaturalist
המאמר פורסם במקור ע"י מכון דוידסון לחינוך מדעי
לגלות עוד מהאתר תיבת נעם – מחשבות ביולוגיות
יש להירשם לעדכונים כדי לקבל את הפוסטים האחרונים לאימייל שלך.
תיבת נעם – מחשבות ביולוגיות 