عندما يتم ابتلاع فضلات نقار الخشب التي تحتوي على يرقات الدودة الشريطية Anomotaenia brevis، يتغير لون النمل وحجمه ويفرز فرمونات مشابهة لفرمونات ملكات النمل (صورة: Sohu).
تحدث ظاهرة بيولوجية نادرة في الطبيعة: النمل العامل Temnothorax nylanderi، بعد إصابته بالدودة الشريطية Anomotaenia brevis، يتم التعامل معه من قبل المستعمرة بأكملها على أنه ملكات النمل.
لم تعد تعمل، بل يتم رعايتها وتغذيتها، ويبلغ متوسط عمرها حوالي عشرة أضعاف عمر النمل العامل العادي.
عندما يتم ابتلاع فضلات نقار الخشب التي تحتوي على يرقات الدودة الشريطية Anomotaenia brevis، يتغير لون النمل وحجمه ويفرز فرمونات مشابهة لفرمونات ملكات النمل (صورة: Sohu).
تم حل هذا اللغز مؤخرًا من قبل علماء من جامعة يوهانس جوتنبرج ماينز (ألمانيا) وجامعة تشجيانغ ( الصين ) في دراسة نُشرت في مجلة BMC Genomics.
بحسب فريق البحث، تبدأ عملية التطفل عندما تبتلع يرقات النمل فضلات نقار الخشب التي تحتوي على بيض الدودة الشريطية. بعد دخولها جسم النمل المضيف، يتسبب الطفيلي في تغيير لون النمل من البني الداكن إلى الأصفر الفاتح، ويصبح أصغر حجماً من المعتاد، والأهم من ذلك، أنه يفرز فرمونات مشابهة لتلك التي تفرزها ملكات النمل.
هذه الإشارة الكيميائية هي التي تجعل النمل العامل السليم يخطئ في تمييز النمل المصاب عن ملكات النمل. ونتيجة لذلك، تولي المستعمرة بأكملها عناية خاصة لهن، تشمل التغذية والتنظيف والحماية، وتعاملهن كأفراد تكاثر في المستعمرة.
النمل المصاب بالديدان الشريطية يعاني من خلل في جزيئات الإشارة ومستقبلات الأعصاب في أدمغته، مما يؤدي إلى فقدان غرائز العمل لديه (صورة: سوهو).
في المقابل، تصبح النملات المصابة غير منتجة تقريبًا. فهي تقضي معظم وقتها في الرعاية داخل العش، ويمتد عمرها إلى سنوات عديدة، أي ما يقارب عشرة أضعاف عمر النمل العامل غير المصاب.
ومع ذلك، فهذه مجرد استراتيجية واحدة تساعد الديدان الشريطية على إكمال دورة حياتها.
عندما تهاجم نقارات الخشب عشًا، يفر النمل السليم. في المقابل، غالبًا ما يتفاعل النمل المصاب ببطء ويبقى، ليصبح فريسة للطيور. ونتيجة لذلك، تنتقل الديدان الشريطية عبر جسم العائل إلى الجهاز الهضمي للطائر، حيث تنضج وتتكاثر، وتستمر في نشر بيضها عبر البراز.
صورة مقربة لنملة عاملة مصابة بالديدان الشريطية (الصورة: سوهو).
لفهم هذه الآلية التنظيمية، قام فريق البحث بتحليل التعبير الجيني في الدماغ والأنسجة الدهنية – وهي الأنسجة المسؤولة عن وظائف التمثيل الغذائي والمناعة لدى النمل.
أظهرت النتائج أن الأنسجة الدهنية للنمل المصاب بالطفيليات أظهرت تعبيرًا جينيًا مشابهًا جدًا لتعبير جينات ملكات النمل، وخاصة في مجموعات الجينات المتعلقة بالتمثيل الغذائي والمناعة ومكافحة الشيخوخة.
“يُظهر التحليل الجيني أن العدوى لا تُضعف المضيف فحسب، بل تُعيد هيكلة فسيولوجيا النمل بطريقة شديدة الاستهداف”، كما قالت الدكتورة سوزان فويتزيك، عالمة البيئة السلوكية في جامعة يوهانس غوتنبرغ ماينز والمؤلفة الرئيسية للدراسة.
في غضون ذلك، لاحظ العلماء انخفاضًا في نشاط العديد من جزيئات الإشارة ومستقبلات الأعصاب في أدمغة النمل المصاب. وهذا يساعد في تفسير سبب فقدانها التدريجي لغريزة العمل.
والجدير بالذكر أن الدراسة أظهرت أن الديدان الشريطية لا تؤثر بشكل مباشر على الدماغ ولكنها تتلاعب بشكل غير مباشر بالشبكة التنظيمية الفسيولوجية الموجودة لدى المضيف لتغيير السلوك.
بالمقارنة مع الفطر الطفيلي Ophiocordyceps – الذي يطلق عليه غالبًا اسم فطر “الزومبي” لأنه يتلاعب بالنمل ليزحف إلى موقع مناسب ثم يقتله لنشر أبواغه – فإن استراتيجية Anomotaenia brevis أكثر تعقيدًا.
بدلاً من قتل مضيفها على الفور، تعمل هذه الدودة الشريطية على إطالة عمر النملة، وتحويلها إلى “ملكة نمل زائفة” قبل إكمال دورة حياتها من خلال نقار الخشب.
المصدر: