https://frosthead.com

מושבות טרמיט מכל הנשים משחזרות ללא קלט זכרי

באורך של מילימטרים בודדים בלבד, גופם הרך והבצקני מספר באלפים. אפילו מתחת למיקרוסקופ, הזכרים והנקבות היו כמעט בלתי ניתנים להבחנה, אך טושיהיסה יאשירו כבר החלה לספור. מאות טרמיטים למפקד, הספקות של יאשירו החלו לבסוף להיעלם - לא נמצא זכר אחד.

כיום, בכתב העת BMC Biology, צוות המחקר של יאשירו מדווח על גילוי מושבות טרמיט כל-נקבה באופן טבעי המופיעות באזורים הדרומיים של יפן, המייצגות את אוכלוסיות הטרמיט הא-מיני הידועות בעולם.

בהתחלה, קשה היה להאמין. "[בדומה] לחברות שוות מגדר אצל בני אדם, במושבות טרמיט יש בדרך כלל מספרים שווים של זכרים ונקבות, " מסביר יאשירו, ביולוג מאוניברסיטת סידני. "גברים ונשים כאחד עובדים באופן שווה כדי לגרום לחברה לתפקד."

במהלך עבודות שדה בחופי יפן, הופתעו ישירו וחבריו למסע בכמה אוכלוסיות של טרמיטים של גליפטוטרמס נאקאג'ימאי שנראו כנקבות בלעדיות. הדרך היחידה עבור מושבות אלה לקיים את עצמן הייתה באמצעות רבייה א-מינית, אך נטל ההוכחה של יאשירו היה עצום. כדי לבדוק תיאוריה זו, הוא יצטרך לשלול בדקדקנות נוכחות של זכרים במושבות של אלפי חרקים.

אז ישירו וצוותו החלו לספור. במהלך שנה וחצי סקסו החוקרים אלפי טרמיטים צעירים מעשרה אתרי שדה המשתרעים על יבשת יפן וכמה איים סמוכים. לא לקח זמן רב עד שההבדלים הגיאוגרפיים הופיעו. באונשו, האי הגדול ביותר והאוכלס ביותר ביפן, כמו גם האיים הימיים מהחוף אמאמי אושימה, אוקינאווה ואוגאסווארה, היה המאזן המגדרי החמישים וחמישים שלם. אבל בשיקוקו ובקיושו - השניים הקטנים יותר מארבעת האיים העיקריים של יפן - נעלמו הגברים.

למרות שישירו ועמיתיו בדקו למעלה ממאה אנשים מכל 74 מושבות שונות, הם היו צריכים להיות בטוחים. למזלם של החוקרים, ברגע שמלכה טרמיטים מזדווגים בהצלחה, היא נושאת את התג הזה לכל החיים בצורה של כיס מעט מאגרי זרע. כאשר הצוות פתח את נעילת האוצרות הזעירים הללו, הם גילו שבעוד שמושבות המין המעורב הובלו על ידי מלכות עם זרע לחילוף, גבירותי המלכות של החמולות הנשיות נשאו רק טנקים ריקים.

מלכת טרמיט בוגרת מוקפת עובדים וחיילים. מלכת טרמיט בוגרת מוקפת עובדים וחיילים. (CSIRO / CC BY 3.0)

כדי לאשר עוד יותר את ההתרבות המיני, החוקרים פנו לבחון ביציות - מאות מהן. בעוד שכמעט מחצית מהביצים מאוכלוסיות המין-מעורב הוזרמו, לא נמצאה ביצה מופרית אחת ממושבה כל-נקבה. למרות זאת, הביציות בשתי האוכלוסיות בקעו בשיעורים זהים. נראה שהאזורים הדרומיים ביותר של היבשת היפנית תומכים רק בטרמיטים בתוליים ללא מגע - והם שגשגו.

רבקה רוזנגאוס, סוציו-ביולוגית חרקים ואקולוגית התנהגותית באוניברסיטת נורת'-מזרח, שלא הייתה קשורה למחקר, מספרת כי היא "התרשמה", ושיבחה את היצירה כ"יסודית "ו"מקיפה מאוד". "אף מחקר בעבר [לא תיאר] חיסול מוחלט של גברים ", היא מוסיפה. "זה חדש ומרגש לחלוטין."

טרמיטים מעולם לא היו רומנטיים במיוחד (עם נטיותיהם העיסוקות בעץ, אפשר לטעון שהם מפגעי הבית הזעירים ביותר של הטבע). אך למעשה, רוב הטרמיטים הם מונוגמיים. כאשר זכרים ונקבות מגיעים לבגרות מינית, הם יוצאים לטיסת טיסה בחיפוש אחר נדל"ן מתאים למשפחתם העתידית. הם רק מחלימים את האיחוד לאחר שהתגוררו במגוריהם החדשים. כאן, המלך והמלכה החדשים שנמשכו זה עתה יקים צבא עובדים ומלכות עתידיות, מסודרים לקסטות דומות לאלה שנראו בדבורים.

למרות שהמבנים החברתיים של הטרמיטים והדבורים נושאים כמה קווי דמיון בולטים, שני השושלות רחוקות מבחינה אבולוציונית. נראה כי הטרמיטים (שהם מבחינה טכנית סוג של ג'וק) התפתחו נטיותיהם המלוכניות באופן עצמאי, וקיימים הבדלים נוספים גם בין המינים. לדוגמה, טרמיטים מעסיקים חיילים גברים ונשים כאחד, בעוד שכוח העבודה כולו במכוורת הוא נשי - לגיון של אחיות המשרתות תחת מלכה עסוקה ולמעשה אין בה כל תשומה מהזכרים המעטים חסרי הקצה.

קהילות אלה המעדיפות את הנשים מקלות על דרך האופן הלא שגרתי שידוע שדבורים מתרבות מינית. שלא כמו צאצאים אנושיים (ורוב הטרמיטים), אשר יורשים גנים מכל הורה המניבים נקבות XX וזכרים XY, דבורים יכולות לבקוע גם מביצים מופרות וגם מביצים לא מופרות. הצאצאים מביצים לא מופרות רק מקבלים כרומוזומים מאמם, ויוצרים זכרים XO עם כמחצית מכרומוזומים רבים כמו עמיתיהם הנשים. כך שברוב הדבורים, נקבות יכולות לבקוע רק מביצים מופרות, וכל הביציות המופרות בוקעות נקבות, הדורשות קלט זכרי מילולי כדי לקיים את המין.

עם זאת, כמה שושלות דבורים זוהו בשנים האחרונות שמבקרות נקבות מביצים לא מופרות על ידי הכפלת הכרומוזומים של אמא. למתג פשוט זה יכולות להיות השלכות עוצמתיות, מכיוון שכיום נקבות נקבות נקבות ללא צורך לצוד זרע, ומאפשרות לאוכלוסיות דבורים להתרבות ללא זכרים. טרמיטים, כך נראה, יכולים לעסוק בהתרבאות דומה פחות זרע - אך שלא כמו במכוורת, מושבת טרמיטים שחיסלה את הזכרים יכולה לשפר לחלוטין את המבנה החברתי הקיים.

"זה דרמטי ש ... גברים אינם חיוניים לתחזוקת חברות בעלי חיים בהן מילאו בעבר תפקיד חברתי פעיל", אומר יאשירו. וכפי שמציין האנטומולוג של אוניברסיטת וושינגטון, לורה לוין, אנחנו לא בדיוק זרים לטרמיטים. מדוע לקח כל כך הרבה זמן לאתר את האמזונאים המפחידים את עצים מעולם החרקים?

כמה מושבות טרמיט פראיות נצפו בעבר שהתרבו באופן בלתי-מיני, אך התנהגות זו במושבות המין-מעורב נחשבת כמסייעת במניעת גידול בין המלכים הפוריים לצאצאיהם. למלכות יכולת בקיעה של ביצים לא מופרות למלכות חדשות, אך בסופו של יום, רוב הטרמיטים נותרו זנוני מזג אוויר בהיר. בעקבות סטוצים עם חוסר מיניות, מלכות בדרך כלל מצטרפות למלכיהן.

העובדה שרוב הטרמיטים טרם עברו לצניעות עשויה לנבוע מיתרון אבולוציוני של הרבייה המינית. כפי שמתברר, סקס מועיל לשמירה על בריאות המושבה. ערבוב הגנים של שני ההורים מייצר גיוון באוכלוסייה, אשר מועיל כשנסיבות קיצוניות פוגעות, כמו מחלות או שינוי בסביבה.

טרמיטים ממהרים לאזור פגום בקן כדי לתקן את החור. טרמיטים ממהרים לאזור פגום בקן כדי לתקן את החור. (משרד החקלאות האמריקני / סקוט באואר)

אז מדוע אוכלוסיות כל הנשים התפתחו בכלל? כדי להבהיר את התשובה, ישרו ועמיתיו העמידו ראש בראש בראשם את הטרמיטים הא-מיניים והמיניים - תרתי משמע. כאשר מדדו את הנוגינס של טרמיטים חיילים ממושבות כל הנשיות והמעורבות, מצא החוקרים כי באופן לא מפתיע, אלה במושבות בלבד נראו הרבה יותר דומות. אבל במקרה זה, אחידות לא בהכרח הייתה דבר רע.

עם הגופות שלהם יחסית לא חמושות, טרמיטים אינם בנויים למתקפה. במקום זאת, כאשר המושבה מותקפת, אמצעי ההגנה העיקרי של החרק כרוך לעתים קרובות בסתימת הכניסות לקנים שלהם עם הראש שלהם. מגוון גדלי ראש יכולים למעשה להוות נטל ולא ברכה, כלומר אובדן הזכרים עשוי למעשה הסמיך את הלוחמות הללו לשרוד תקיפה.

מכיוון שגיוון מספק אמצעי הגנה קריטי לנוכח זיהומים חיידקים, Rosengaus אומר שחשוב לעבוד בעתיד לבחון עד כמה הקבוצות השונות הללו רגישות למחלות. ייתכן שמושבות לא-מיניות, כל-נשיות, שרדו רק בשיקוקו ובקיושו מכיוון שהאזורים האלה אינם דומים לפתוגנים של טרמיטים, מוסיף לוין שלא השתתף במחקר החדש - אך תיאוריה זו טרם נבדקה.

מדוע מושבות מתחלקות מלכתחילה לקהילות א-מיניות ומיניים זו הניחוש של מישהו. בהתבסס על עדויות גנטיות, יאשירו וצוותו מצביעים על השבר בשושלות הטרמיטים לפני בערך 14 מיליון שנה. אולם מכיוון ששתי האוכלוסיות עדיין קיימות זו לצד זו, "יתכן שאנו עדים להתפתחות בפעולה", אומר רוזנגאוס.

מכיוון שקבוצות מושבות אלה מופרדות מבחינה גיאוגרפית, הן ככל הנראה כבר לא מתערבבות - וייתכן אפילו שמין חדש לחלוטין המורכב כולו מרווקות יכול להיווצר בעתיד.

לעת עתה, שתי האוכלוסיות עדיין טכניות בתוך אותו המין, אך ככל הנראה תגלית זו לא תהיה האחרונה מסוגה. מינים נקביים מכל רחבי ממלכת החיות גילו דרכים חכמות לעשות זאת לבד. טרמיטים עשויים להיות ידועים בארוחות צהריים על עצים - אך בטוח לומר שלא כל הנקבות צריכות עץ.

מושבות טרמיט מכל הנשים משחזרות ללא קלט זכרי