کرم نواری عجیب، مورچه‌ها را ۱۰ برابر بیشتر عمر می‌دهد و آن‌ها را به خدمتکار تبدیل می‌کند

تصور کنید انگلی وجود دارد که باعث می‌شود شما تا ۱۰ برابر بیشتر از عمر طبیعی‌تان زندگی کنید و همزمان دیگران را وادار می‌کند تا با شما مانند یک ملکه رفتار کنند. این یک معامله وسوسه‌انگیز به نظر می‌رسد، اما طبیعتاً یک نکته منفی هم دارد.

این انگل فقط می‌خواهد شما را تنبل نگه دارد تا به راحتی طعمه یک شکارچی بزرگ شوید؛ روده این شکارچی، محل پرورش ترجیحی انگل است.

این سناریو ممکن است شبیه به یک فیلم ترسناک مستقل به نظر برسد، اما واقعیت تلخ مورچه‌های Temnothorax nylanderi است. اکنون، به لطف مطالعه‌ای جدید که در مجله BMC Genomics منتشر شده، اطلاعات بیشتری درباره زیست‌شناسی این داستان عجیب به دست آورده‌ایم.

هنگامی که لاروهای این گونه مورچه با فضولات دارکوب تغذیه می‌شوند، می‌توانند به کرم نواری Anomotaenia brevis آلوده شوند و این چرخه شوم آغاز می‌شود.

مورچه‌های آلوده شروع به تغییر رنگ می‌کنند و به جای قهوه‌ای تیره معمول، زرد کمرنگ می‌شوند. آن‌ها معمولاً به اندازه همنوعان سالم خود رشد نمی‌کنند و حتی بوی متفاوتی از خود ساطع می‌کنند؛ در واقع، به نظر می‌رسد که فرومون‌هایی را منتشر می‌کنند که مورچه‌های دیگر آن را از یک ملکه تفسیر می‌کنند.

به همین دلیل، مورچه‌های کارگر به مورچه‌های آلوده خدمات ویژه ارائه می‌دهند. آن‌ها غذا برایشان می‌آورند، آن‌ها را حمل می‌کنند و از آن‌ها مراقبت می‌کنند، که این امر به ضرر کل کلونی تمام می‌شود.

در همین حال، مورچه‌های آلوده از سبک زندگی جدید خود لذت می‌برند. آن‌ها وظایف خود را نادیده می‌گیرند، به ندرت در طول عمر طولانی خود لانه را ترک می‌کنند، در حالی که نسل‌ها کارگر معمولی به تمام خواسته‌های آن‌ها رسیدگی می‌کنند.

و در تمام این مدت، لاروهای کرم نواری فقط منتظر زمان مناسب هستند. سرانجام، ممکن است یک دارکوب از راه برسد و در حالی که مورچه‌های سالم پراکنده می‌شوند، مورچه‌های آلوده بی‌دفاع در جای خود باقی می‌مانند و غذای آسانی را فراهم می‌کنند.

در نهایت، لاروهای کرم نواری می‌توانند به هدف نهایی خود برسند: روده پرنده. در آنجا، آن‌ها به کرم‌های نواری بالغ تبدیل شده، تولید مثل می‌کنند و تخم می‌گذارند؛ تخم‌هایی که سپس توسط دارکوب دفع شده و چرخه کامل دوباره آغاز می‌شود.

اما از نظر زیست‌شناسی، این کرم نواری چگونه موفق می‌شود چنین دستکاری شدیدی را از درون مورچه انجام دهد؟

برای یافتن پاسخ، تیمی از زیست‌شناسان دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس (JGU) در آلمان و دانشگاه ژجیانگ در چین، بیان ژن در مورچه‌های آلوده و سالم، و همچنین ملکه‌ها را بررسی کرده‌اند.

محققان مغز مورچه‌ها و fat bodies را مورد بررسی قرار دادند؛ نوعی بافت در حشرات که به عملکرد متابولیک و ایمنی کمک می‌کند.

همانطور که احتمالاً جای تعجب نیست، تیم دریافت که بیان ژن در بدن چربی ملکه‌ها شباهت بیشتری با کارگران آلوده نسبت به کارگران سالم دارد.

سوزان فویتریک، نویسنده اصلی مطالعه و بوم‌شناس رفتاری در JGU، می‌گوید می‌گوید: «تحلیل‌های ژنتیکی ما نشان می‌دهد که عفونت صرفاً مورچه‌ها را بیمار نمی‌کند، بلکه فیزیولوژی آن‌ها را به شیوه‌ای بسیار هدفمند تغییر می‌دهد.»

او افزود: «در سطح مولکولی، کارگران آلوده پروفایلی را نشان دادند که تا حدی شبیه به ملکه بود.»

این تغییرات با متابولیسم، سیستم ایمنی، استرس و پیری مرتبط بود که به توضیح عمر طولانی‌تر آن‌ها و دلیل رفتار سلطنتی مورچه‌های دیگر با آن‌ها کمک می‌کند.

به طور جالب توجهی، شباهت‌ها بین ملکه‌ها و کارگران آلوده هنگام بررسی مغز آن‌ها از بین رفت. به نظر می‌رسد مورچه‌های آلوده مولکول‌ها و گیرنده‌های سیگنالینگ را سرکوب کرده‌اند، که می‌تواند توضیح دهد چرا آن‌ها اخلاق کاری را که این حشرات صنعتی به آن معروف هستند، کاملاً از دست داده‌اند.

با این حال، به طرز عجیبی، محققان دریافتند که مولکول‌های سیگنالینگ در مغز مورچه‌های آلوده واقعاً شبیه مولکول‌های تولید شده توسط انگل نیستند.

این امر می‌تواند یکی از فرضیه‌ها را رد کند: اینکه کرم‌های نواری از پپتیدهای خود برای هک کردن مغز میزبان استفاده می‌کنند.

جولیا بلاسی، نویسنده اول مطالعه و زیست‌شناس در JGU، می‌گوید می‌گوید: «داده‌ها بیشتر نشان می‌دهند که انگل به طور غیرمستقیم با دخالت در شبکه‌های نظارتی خود میزبان، که فرآیندهای متابولیسم، سیستم ایمنی، پیری و رفتار را کنترل می‌کنند، بر مورچه تأثیر می‌گذارد.»

مرتبط: ملکه‌های مورچه از دو گونه مختلف فرزند تولید می‌کنند و دانشمندان را شگفت‌زده می‌کنند.

این کرم نواری به هیچ وجه تنها انگلی نیست که به شیوه‌ای شایسته یک فیلم ترسناک از مورچه‌ها تغذیه می‌کند.

قارچ کوردیسپس سیستم عصبی قربانیان خود را هک کرده و آن‌ها را به “زامبی” تبدیل می‌کند، قبل از اینکه مجبورشان کند از گیاهی بالا بروند و آرواره‌های خود را به زیر یک برگ قفل کنند.

سپس ساقه‌ای از سر آن‌ها رشد می‌کند که باز شده و هاگ‌ها را بر روی مورچه‌های ناآگاه در کف جنگل پخش می‌کند.

اگر حق انتخاب داشتیم، فکر می‌کنیم بیشتر مورچه‌ها احتمالاً کرم نواری را انتخاب می‌کردند.

تحقیق جدید در مجله BMC Genomics منتشر شده است.