نوعی مورچه برای تبدیل شدن به ملکه، مغز خود را کوچک می‌کند
مورچه جهنده هندی (Harpegnathos saltator) استعدادهای بسیاری دارد. این بندپا که حدود یک اینچ طول دارد، در دشت‌های سیلابی سراسر هند یافت می‌شود و می‌تواند به‌طور عمودی در حد ۱۰ سانتی‌متر بپرد و این توانایی را دارد که طعمه‌هایی را شکار کند که تقریبا دو برابر خود او هستند. علاوه بر این، این مورچه‌‌ی شگفت‌آور می‌تواند اندازه‌ی مغز خود را تنظیم کند.
به گزارش نیویورک تایمز، در مطالعه‌ای که اخیرا در مجله‌ی Proceedings of the Royal Society B منتشر شده است، دانشمندان دریافتند که مورچه‌های جهنده هندی می‌توانند تا حدود ۲۰ درصد اندازه‌ی مغز خود را کوچک کنند و سپس طی چند هفته آن را به حالت اول برگردانند. حشرات دیگر از جمله زنبور عسل نیز دارای توانایی افزایش اندازه مغز خود هستند؛ اما مورچه جهنده هندی اولین حشره‌ای است که می‌تواند اندازه‌ی مغز خود را هم کاهش بدهد و هم افزایش. پژوهشگران مطالعه‌ی جدید می‌گویند ماده‌های این گونه مورچه از این توانایی برای آماده‌سازی بدن خود برای تولید مثل استفاده می‌کنند.
همچون بیشتر کلنی‌های مورچه، کلنی مورچه‌های جهنده هندی از یک ملکه، نرها برای تولید مثل و گروهی از کارگران که همه ماده هستند، تشکیل می‌شود. ملکه مطلوب‌ترین موقعیت را در کلنی دارد. ملکه‌ها نه‌تنها مورچه‌های کارگر را در خدمت خود دارند بلکه بیش از پنج برابر بیشتر عمر می‌کند. در یک کلنی معمولی، ملکه تنها عضو ماده‌ای است که اجازه‌ی تولید مثل دارد.
در بیشتر گونه‌های مورچه، ملکه‌ها متولد می‌شوند و ساخته نمی‌شوند؛ اما در مورچه‌های جهنده هندی، مورچه‌های کارگر نیز گاهی این فرصت را به دست می‌آورند که برای رسیدن به مقام ملکه با هم رقابت کنند. وقتی ملکه مورچه جهنده هندی می‌میرد، حدود ۷۰ درصد از ماده‌های کلنی وارد نبردی می‌شوند که تا ۴۰ روز طول می‌کشد. در این رقابت، رقبا یکدیگر را با شاخک‌های خود می‌زنند تا درنهایت گروهی متشکل از ۵ تا ۱۰ برنده ظاهر شود. برندگان باید سایر روزهای عمر خود را فقط صرف تولید فرزند کنند.
در کلنی‌های گونه‌های دیگر مورچه، ملکه‌ها زاده می‌شوند؛ اما مورچه‌های جهنده هندی برای مادر شدن با هم می‌جنگند
به محض شروع رقابت، ترشح هورمون‌ها مورچه‌های رقیب را به سمت تغییرات فیزیولوژیکی شدیدی سوق می‌دهد که آن‌ها را به مورچه‌های ملکه‌مانند دارای قدرت تولید مثل به نام «گیمرگیت» تبدیل می‌کند. اندازه‌ی مورچه‌های کارگر و گیمرگیت‌ها مانند هم اما آناتومی آن‌ها بسیار متفاوت است. کلینت پنیک، استادیار زیست‌شناسی دانشگاه ایالتی کنساو در جورجیا و از نویسندگان مطالعه‌ی جدید می‌گوید: «اگر به داخل بدن آن‌ها نگاه کنید، می‌توانید تحولات عظیمی که آن‌ها متحمل می‌شوند، ببینید.»
دکتر پنیک و همکارانش آناتومی کارگران و گیمرگیت‌ها را با هم مقایسه کردند و دریافتند که تبدیل شدن به گیمرگیت نه‌تنها موجب شده بود تخمدان‌های مورچه‌های کارگر ۵ برابر اندازه‌ی طبیعی شود، بلکه باعث شده بود مغز آن‌ها نیز حدود ۲۰ درصد کوچک‌تر شود.
پژوهشگران از فناوری تصویربرداری به کمک لیزر برای مطالعه‌ی مغز گیمرگیت‌ها استفاده کردند و دریافتند که در جریان این دگرگونی‌ها، لوب‌های نوری مغز آن‌ها بیشترین مقدار کوچک شدن را تجربه می‌کند. دکتر پنیک علت این امر را ناشی از این واقعیت می‌داند که گیمرگیت‌ها در لانه‌های زیرزمینی خود به دید خوبی نیاز ندارند. دکتر پنیک می‌گوید: «آن‌ها در تاریکی کامل زندگی می‌کنند؛ بنابراین دلیلی برای حفظ توانایی پردازش سیگنال‌های بینایی ندارند.»
در مغز میانی کارگرانی که به گیمرگیت تبدیل شدند نیز کاهش چشمگیری رخ داد. به اعتقاد دکتر پنیک، علت آن است که گیمرگیت‌ها نیازی ندارند وظایفی مانند یافتن غذا و دفاع از لانه در برابر شکارچیان را انجام بدهند که از نظر شناختی دشوار است. وی می‌گوید: «مورچه‌های کارگر برای انجام این وظایف شناختی به مغز بزرگی نیاز دارند؛ اما گیمرگیت‌ها نیازی ندارند زیاد فکر کنند. وقتی آن‌ها در رقابت پیروز شوند، چیزی بیش از یک ماشین تخم‌گذاری نخواهند بود.»
پژوهشگران برای این باورند که این مورچه‌ها برای صرفه‌جویی در انرژی مغز خود را کوچک می‌کنند. این نوع رفتار در حشره‌خوار اتروسی نیز دیده می‌شود؛ پستاندار کوچکی که در زمستان برای گرم نگه داشتن سایر قسمت‌های بدن، مغز خود را کوچک می‌کند. جیمز ترانیلو استاد زیست‌شناسی دانشگاه بوستون که در مطالعه مشارکتی نداشت، می‌گوید: «مغز ارگان پرهزینه‌ای است و برای فعالیت به انرژی زیادی نیاز دارد.»
دکتر ترانیلو که تکامل مغز را در گونه‌های دیگر مورچه مطالعه می‌کند، بر این باور است که وقتی مورچه جهنده هندی ماده به گیمرگیت تبدیل می‌شود، بیشتر انرژی که زمانی صرف مغز او می‌شد، به سمت قسمت‌هایی از بدن می‌رود که در تولید مثل نقش دارند.
دکتر پنیک و همکارانش برای بررسی این موضوع که آیا این تخصیص مجدد منابع قابل بازگشت است، چندین گیمرگیت به‌تازگی تغییریافته را جمع‌آوری و از کلنی‌هایشان جدا کردند. دکتر پنیک می‌گوید: «فکر می‌کردم آن‌ها احتمالا خواهند مرد؛ اما طی چند روز به وضعیت قبلی برگشتند. بسیار شگفت‌انگیز بود که می‌دیدیم آن‌ها می‌توانند مغز خود را دوباره به اندازه‌ی قبل از دگرگونی برگردانند.»
پژوهشگران گمان می‌کنند توانایی تغییر حالت بین کارگر و گیمرگیت احتمالا به‌عنوان ابزاری برای اطمینان از این موضوع تکامل پیدا کرده است که آن‌هایی که به ملکه تبدیل نمی‌شوند، بتوانند به نقش قبلی خود یعنی حفظ کلنی برگردند. دکتر پنیک می‌گوید:
این گونه هم در مرحله‌ی لاروی و هم هنگام بلوغ انعطاف‌پذیری بالایی نشان می‌دهد. به این علت، آن‌ها می‌توانند الگویی برای درک پدیده‌هایی مانند اپی‌ژنتیک و کنترل انعطاف‌پذیری در موجودات زنده باشند و نتایج حاصل از مطالعه‌ی آن‌ها حتی به انسان قابل تعمیم باشد.
نظرات