چاپ

ایرانیان جهان - نوعی زنبور عسل در آفریقا به علت به دست آوردن جهش ژنتیکی خاص، طی سه دهه گذشته میلیون ‌ ها بار خود را کلون کرده است .

فروپاشی کندوهای زنبور عسل دشت آفریقا ( آپیس ملیفرا اسکوتلا ) در مواردی به ‌ دلیل تهدید نامرئی درونی رخ می ‌ دهد؛ حضور ارتش کلون جاودانه ‌ ی در حال رشد زیرگونه ‌ ای از زنبور رقیب. چنین چیزی ممکن است. درواقع زنبورهای کارگر ماده ‌ ی زیرگونه ‌ ی رقیب (زنبور عسل کیپ آفریقای جنوبی یا آپیس ملیفرا کپنسیس ) می ‌ توانند نسخه ‌ های کاملی از خود ایجاد کنند و در این زمینه، زنبور کارگری پیدا شده که طی سه دهه ‌ ی گذشته، این کار را چند میلیون بار انجام داده است . زنبورهای عسل کیپ با دارا بودن توانایی کلون ‌ سازی همیشگی، به کندوهای زنبورهای عسل رقیب نفوذ می ‌ کنند و بدون نیاز به ملکه، نسخه ‌ های فراوانی از خود می ‌ سازند. بدتر اینکه این کلون ‌ ها مفت ‌ خور هستند و هیچ کاری انجام نمی ‌ دهند . به گزارش لایو ساینس ، مطالعه ‌ ی جدیدی اساس ژنتیکی این سازگاری عجیب و ترسناک را آشکار کرده است. بر خلاف بیشتر جانوران و حتی ملکه ‌ ی همین نوع زنبور، DNA تخمی که این زنبورهای کارگر ماده می ‌ گذارند، دستخوش تغییر و بازآرایی نمی ‌ شود. این امر کارگران را قادر می ‌ سازد تا با هر بار تولید مثل، نسخه ‌ ی کاملاً مشابه خود (یک کلون یا همسان) را تولید کنند. به ‌ گفته ‌ ی پژوهشگران، پدیده ‌ ی ممانعت از فرایند نوترکیبی DNA حین تولید تخم که در این زنبور مشاهده می ‌ شود، قبلاً هرگز در موجودی دیده نشده است . بنیامین اولدروید ، نویسنده مقاله و استاد ژنتیک رفتاری در دانشگاه سیدنی، با اشاره به این واقعیت که تبادل قطعات ژنی بین کروموزوم ‌ ها معمولاً برای حفظ کروموزوم ‌ ها در کنار هم در جریان فرایند تولید تخمک مورد نیاز است، می‌گوید : « این پدیده باورنکردنی و همچنین فوق ‌ العاده ناکارآمد است؛ اما آن ‌ ها به ‌ نوعی موفق به انجام این کار شده ‌ اند (هنوز تخم می ‌ گذارند). پیش ‌ از این هرگز در هیچ جایی در مورد آن نشنیده بودم .» زنبورهای عسل کارگر و حشرات اجتماعی دیگر توانایی نوعی تولید مثل غیر جنسی دارند که « بکرزایی ماده ‌ زایی » نامیده می ‌ شود و در آن، ماده ‌ ها از تخم ‌ های بارورنشده، فرزندان ماده تولید می ‌ کنند. زنبور کارگر تک ‌ والد با هر بار تولید فرزند ‌ ، کروموزوم ‌ هایی که از والدین خود (یک ملکه و یک نر) دریافت کرده است، چهار بار کپی می ‌ کند. سپس ماده ژنتیکی را از هر چهار کروموزوم می ‌ گیرد، آن را بازآرایی می ‌ کند و با استفاده از آن DNA مخلوط و طی فرایندی که نوترکیبی نامیده می ‌ شود، چهار کروموزوم ایجاد می ‌ کند. این بازآرایی تضمین می ‌ کند که حتی با داشتن یک والد، فرزندان آینده از نظر ژنتیکی متفاوت باشند . البته از آنجایی که فقط دو کروموزوم از چهار کروموزوم انتخاب می ‌ شوند و ماده ‌ ی ژنتیکی جدیدی توسط شریک جنسی ارائه نمی ‌ شود، با هر نسل، تنوع ژنتیکی به ‌ طور متوسط یک‌سوم کاهش پیدا کند. پس از چند نسل تولید مثل به روش بکرزایی، کاهش مداوم ماده ژنتیکی به سطوحی از تنوع ژنتیکی منجر می ‌ شود که به ‌ قدری پایین است که موجب مرگ می ‌ شود . بنابراین بیشتر حشرات اجتماعی متکی بر ملکه ‌ ای هستند که به ‌ جای آن ‌ ها تولید مثل جنسی انجام می ‌ دهد. در مقابل، کارگرانی که تنوع ژنتیکی بالایی دارند، سلامت کلونی را حفظ می ‌ کنند و از نوزادان کلونی خود که ارتباط ژنتیکی نزدیکی با آن ‌ ها دارند، محافظت می ‌ کنند. اولدروید می‌گوید : این مانند جامعه ‌ ی بشری است؛ ما این کشمکش را بین آنچه برای فرد و آنچه برای جامعه مفید است، داریم و به هنجارهای اجتماعی رسیده ‌ ایم که به کارکرد ما و جامعه کمک می ‌ کند. یکی از خصوصیاتی که برای سرکوب رفتار خودخواهانه در جوامع زنبورهای عسل تکامل پیدا کرده، این است که زنبورهای کارگر معمولاً نمی ‌ توانند تخم بگذارند . به ‌ گفته ‌ ی اولدروید، این وضعیت در حالت کلی در مورد زنبور عسل کیپ مصداق دارد که کل کلونی بر اساس قوانین معمول تولید مثل حشرات اجتماعی بقا پیدا می ‌ کند؛ اما کارگران زنبورهای عسل کیپ دارای جهشی ژنتیکی هستند که آن ‌ ها را قادر می ‌ سازد با تمام مواد ژنتیکی حاصل از چهار کروموزوم به طریق بکرزایی تخم ‌ گذاری کنند (بنابراین هیچ ‌ یک از کروموزوم ‌ ها را بیرون نمی ‌ اندازند). آن ‌ ها با این توانایی، می ‌ توانند از کاهش تنوع ژنتیکی فوری که ناشی از فرایند بازآرایی است، پیشگیری کنند. این امر به آن ‌ ها اجازه می ‌ دهد هر زمان که بخواهند، خود را برای دهه ‌ ها کلون کنند. البته کلون کردن در طولانی ‌ مدت به ایجاد جمعیتی منجر می ‌ شود که درمجموع، از تنوع ژنتیکی برخوردار نیست . این قدرت استثنایی کلون کردن، کلونی ‌ ها را در نقطه ‌ ی تعادل بسیار ظریفی بین فردگرایی و اجتماع ‌ گرایی قرار می ‌ دهد و این جوامع، در صورت لغزش از نقطه ‌ ی تعادل، ممکن است در معرض خطر انقراض قرار بگیرند . اولدروید و گروهش برای درک اینکه کلون‌ها چگونه می‌توانند میلیون‌ها نسخه از خود تولید و همچنان عملکرد خود را حفظ کنند، ژنوم زنبورهای کارگر کیپ را با ژنوم ملکه و فرزندان آن مقایسه کردند. آن‌ها با ممانعت از جفت‌گیری ملکه، آن را به تولید مثل غیر جنسی واداشتند و سپس توالی‌های خاصی از DNA را از ملکه و از 25 لاروی که تولید کرده بود، بررسی کردند. آن‌ها همین کار برای چهار زنبور عسل کارگر کیپ و 63 لارو آن‌ها تکرار کردند. مقاله‌های مرتبط:
زنبورهای کاغذی از توانایی استدلال برخوردار هستند یکی از مولکول‌های تشکیل‌دهنده زهر زنبور عسل، سلول‌های سرطان سینه را از بین می‌برد زنبورهای عسل در طبیعت از ابزار استفاده می‌کنند
بر اساس نتایج، سطوح نوترکیبی ( مخلوط شدن DNA) در فرزندانی که از راه تولید مثل غیر جنسی ملکه تولید شده بودند، 100 برابر تعداد فرزندان کلون ‌ شده زنبورهای کارگر بود که ازنظر ژنتیکی یکسان هستند. این یافته ‌ نشان می ‌ دهد زنبورهای کارگر کیپ جهشی به دست آورده ‌ اند که از نوترکیبی ممانعت می ‌ کند. به این ترتیب، زنبورهای کارگر بدون خطر از دست دادن یک‌سوم ماده ژنتیکی، می ‌ توانند به ‌ طور مداوم نسخه ‌ های کاملی از خود ایجاد کنند . توانایی زنبورهای کارگر کیپ برای کلون کردن طبق میل خود، کلونی ‌ های آن ‌ ها را در موقعیت مخاطره ‌ آمیزی قرار می ‌ دهد؛ خصوصاً زمانی که ملکه کلونی را ترک می‌کند یا می ‌ میرد و نظم اجتماعی سابق فرومی ‌ پاشد. زنبورهای کارگر به ‌ جای صرف انرژی برای احیای کلونی، خود را وقف برنامه ‌ های خودخواهانه مانند یافتن راه ‌ هایی برای قرار دادن کلون ‌ های خود در مسند قدرت می ‌ کنند. اولدروید می‌گوید : « برای مثال، اگر ملکه را بردارید، این زنبورها به ‌ جای پرورش ملکه ‌ ی جدید، مانند کاری که گونه ‌ های دیگر زنبور عسل انجام می ‌ دهند، خود شروع به تخم ‌ گذاری می ‌ کنند .» همچنین درون کندو سلول ‌ هایی به نام سلول ملکه وجود دارد که در آن ملکه تخم ‌ های حاوی ملکه ‌ های آینده را می ‌ گذارد. ممکن است زنبور کارگری از کلونی دیگر وارد شود یا یکی از زنبورهای کارگر موجود در آن کلونی بیاید و به جای تخم ملکه، تخم ‌ های کلون خود را در سلول بگذارد. به این ترتیب، آن ‌ ها می ‌ توانند به‌عنوان ملکه به دنیا بیایند . اما تبار خاصی از زنبورهای کارگر کیپ این رفتار انگل ‌ وار اجتماعی را پیش ‌ تر برده است؛ تا جایی که دیگر به ملکه نیازی نیست و آن ‌ ها فقط با تصرف کندوی زنبورهای عسل دشت آفریقا به حیات خود ادامه می ‌ دهند. اعضای متعلق به این تبار سرکش از زنبورهای کیپ به کندوهای زنبورهای عسل دشت آفریقا که معمولاً برای اهداف کشاورزی به کار می‌روند، وارد می‌شوند و تا می ‌ توانند تخم ‌ گذاری می ‌ کنند تا زنبورهای دشت آفریقا آن ‌ ها را با فرزندان کلونی خود اشتباه بگیرند و پرورش بدهند . در این وضعیت، لاروهای زنبور کیپ متجاوز حتی پیام ‌ هایی به میزبانان خود ارسال می ‌ کنند تا آن ‌ ها را بیشتر تغذیه کنند. این رفتار فاخته ‌ مانند (بسیاری از گونه ‌ های فاخته تخم خود را در آشیانه ‌ ی پرندگان دیگر می ‌ گذارند تا پرنده صاحب لانه جوجه را بزرگ کند)، به آن ‌ ها اجازه می ‌ دهد بدن و تخمدان خود را تقریباً به اندازه بدن و تخمدان ملکه رشد بدهند. اولدروید می‌گوید : « این کلون ‌ های زنبور کیپ هیچ کاری درون کندوها انجام نمی ‌ دهند؛ زیرا به زنبور مولد تبدیل شده ‌ اند .» این امر سریعاً به فروپاشی کندو منجر می ‌ شود . به گفته اولدروید، کارگران زنبور کیپ که در این رفتار انگلی شرکت دارند از نظر ژنتیکی، زادگان زنبور کارگری هستند که در سال 1990 زندگی می ‌ کرد. همین تبار عامل فروپاشی سالانه 10 درصد از کلونی ‌ های زنبور عسل دشت آفریقا است . اکنون که پژوهشگران به درک این مسئله نزدیک شده‌اند که این زنبورهای کارگر چگونه ترفند کلون‌سازی عجیب خود را به کار می‌برند، می‌خواهند بدانند چگونه ملکه‌ها می‌توانند ژنی را فعال کنند که نوترکیبی را ممکن می‌سازد و چگونه زنبورهای کارگر می‌توانند آن را غیر فعال کنند. آن‌ها همچنین می‌خواهند کندوهای زنبورهای عسل دشت آفریقا را که مورد هجوم زنبورهای کارگر کیپ قرار گرفته‌اند، بررسی کنند تا متوجه شوند چه چیزی آغازگر فروپاشی کلونی است. پژوهشگران یافته‌های خود را در مجله‌ی Proceedings of the Royal Society B منتشر کرده‌اند.