استبدال الملكات، قصة سندريلا حقيقية

لا تستطيع طوائف نحل العسل ومربوا النحل على حد سواء تحمل أخذ ملكة تربية عشوائياً. خلال أحداث الاستثارة، (إعداد السرب (الطرد)) أو استبدال ملكة الطوارئ ، يجب أن يصل النحل الممرض إلى إجماع سريع على أي من اليرقات الإناث سوف تتلقى رعاية ملكية. مقالتان حديثتان من علماء النحل الرائدين يقدمان وجهات نظر متناقضة لكيفية صنع هذا الاختيار. يشير (راميش ساغيلي) وزملاؤه إلى أن النحل الممرض يتخذ خيارًا اقتصاديًا ، وذلك من خلال الاهتمام بالاستثمار في يرقات صغيرة متغذية بشكل جيد كملكات مستقبلية. من المفترض أن تتطور اليرقات الشابات اللواتي كن كبيرات في عمرهن إلى ملكات أكثر قوة. حاول ساغيلي وزملاؤه تجويع مجموعات من اليرقات الإناث في مرحلتها الأولى لمدة أربع ساعات من خلال إعاقة النحل الممرض بشاشه شبكية. ثم وضعوا أمشاطًا تحتوي على هذه العناقيد، جنبًا إلى جنب مع مجموعات من اليرقات التي تم تغذيتها بشكل طبيعي، إلى خلايا كانت جاهزة لتربية ملكة بديلة. وكانت اليرقات المحرومة من الغذاء، رغم أنها لا تزال قابلة للحياة، أقل احتمالا بكثير لأن يتم اختيارها كملكات للاستبدال. ومن المثير للاهتمام أن التمييز ضد هذه اليرقات المؤشرة لم يلاحظ عندما تم وضع يرقات مجعدة وعادية في الفناجين الملكية، مما يوحي بأن حافز هذه الكؤوس يفوق أي مؤشرات قد تستخدمها الممرضات لاختيار اليرقات الأكثر جدارة بالملكة. وكدليل آخر على أن النحل الممرض يمكن أن يميز رائحة الموت جوعا، أو أن اليرقات الجائعة تميل إلى تسول المزيد من الغذاء (أو كليهما)، اليرقات التي حرمت من الطعام غذيت في كثير من الأحيان ولفترات أطول. وهكذا، بذل النحل الممرض قصارى جهده لجعل هذه اليرقات واقعة في مجال تنمية العاملات، على الرغم من رعايتها كملكات مستقبلية. ووصف عملهم أن "نحل العسل يعتبر الحالة التغذوية لليرقات بدلا من القرابة الوراثية عند اختيار اليرقات لتربية ملكة طوارئ "، [التقارير العلمية 8: 7679، https://www.nature.com/articles/s41598-018-25976-7 ، 2018].
تشير هذه التجارب وغيرها إلى أن الإشارات الجسدية و / أو الصدفة هي القوى الرئيسية التي تقود اليرقات التي يتم اختيارها لتكون الملكة، ولكن هذا لا يجب أن يكون كذلك. لقد ذهب الكثير من التفكير والعمل إلى اختبار ما إذا كان هناك حق مكتسب للملوك.
هذا يمكن أن يأتي بطريقتين. أولاً، بما أن ملكة النحل تتزاوج من عدة ذكور، فإن معظم الإناث في العش هن نصف أخوات فقط. إذا كان النحل الممرض القدرة على اختيار أخت بأكمل وجه كملكة مقبلة، فإن هذا العمل محسوبي تستفيد منها كثيرا (وخاصة من الآباء من كامل أو "سوبر' أخوات هي فردية، وبالتالي إعطاء نسخة دقيقة لأنفسهم لجميع بناتهم ، حكاية آخرى). تبدو جذابة، كما تبدو المحسوبية غير متكررة في مستعمرات النحل ، ويمكن القول إن السمة المحسوبية ستؤدي إلى ضعف تنظيم الملكة بمرور الوقت، إن لم تكن معركة صريحة. هناك طريقة أخرى ليقوم التحيز الجيني بتقديم نفسه. ربما هناك أنساب ذرية من نحل العسل الذي يسعى أفراده حتما إلى الحصول على مقعد ملكي. هذا أيضا، يمكن أن يؤدي إلى حالة غير مستقرة، حيث الملكية الناجحة تولد المزيد من الاتاوات حتى تخرج نسبة اليرقات المتماثلة في أقصى درجاتها مما يؤدي إلى العشرات من العائلات الملكية المتناحرة وليس الكثير من اللسع أو البحث عن الطعام. ومع ذلك، عندما تكون هذه الصفة نادرة، توجد فرصة لمثل هذه الجينات المتوفرة على الملأ للتواجد.
يقدم James Withrow و David Tarpy دليلاً قوياً على الأنساب "الملكية" في نحل العسل. باستخدام شكل من أشكال بصمة الحمض النووي، التي تظهر وجود ميل لبعض الأنساب لتكون ممثلة أكثر من اللازم كملكات [("Cryptic 'royal' subfamilies في مستعمرات النحل [(Apis mellifera)" PLoSONE 13 (7): e0199124، https: // doi .org / 10.1371 / journal.pone.0199124 ، 2018)].
العائلة المالكة اختيار نادر للغاية، في واقع الأمر يقترح المؤلفون أن ملكة النحل، بل هي أكثر (نحلوية) مما كان يعتقد في الوقت الراهن، وبعض السلالات الأكثر نادرة (patrilines) لا تسعى لإظهار هذا التحيز الملكي. إذن، كيف تنشأ هذه السمة ولماذا لا تسود الأنساب الملكية؟ ميكانيكياً، يجب أن تجتذب اليرقات ذات الميول الملكية اهتمامًا خاصًا من النحل الممرض، ربما مثل يرقات الجوع المذكورة أعلاه، ولكن دون المرور بالجوع. وبما أن محاباة الأقارب غير متورطة، فإن هذه الإشارات "تغذى جيدا" ويجب أن ينظر إليها أنها من قبل متوسط النحل الممرض. يجادل المؤلفان بأن الأشكال الأخرى من استبدال الملكة، وهي الاستثارة والاحلال المسبق، تعمل على بطء صعود الخطوط الملكية. هنا، وضعت اليرقات في طريقها الملكية في الخلايا ملكة مسبقة التشكيل، ويبدو من غير المعقول أن المراد ملكة يمكن أن تحدد لها ترتيب الولادة الخاص في مثل هذه الطريقة على الأرض في حجزة الملكة.
تتخيل قصة خيالية حقيقية التفاصيل الدقيقة، ولكن إذا كنت مهتمًا بالتغييرات التي تحدث داخل الملكات المختارة عندما تبدأ على مسار ملكي، فقد عالج العديد من العلماء هذا الأمر. تتمثل إحدى الطرق في قياس كيفية تحول اليرقات إلى جينات معينة تؤدي إلى البروتينات الأكثر ملاءمة للملوك أو حياة العمل. قدم شو جيانغ وزملاؤه نظرة كاملة لهذه الجينات المتحيزة طبقياً في ورقتهم الأخيرة، ["مقارنة بين نحل العسل (ملكة أبيس)، واليرقة العاملة والطاقمية بواسطة RNA ‐ Seq" في علم الحشرات ، https: // onlinelibrary.wiley.com/doi/fu].
الدكتور طارق مردود