کنه واروا و زنبوران نر
زنبورهای نر که از نظر ژنتیکی هاپلوئید هستند از نظر مرگ و میر به استرس محیطی حساسیت بیشتری نشان میدهند اما این واقعه منجر میشود که کلنیهای قویتری داشته باشیم. زنبوران نر از نظر جسمی بزرگتر از کارگرها هستند و ممکن است از این منظر که بدنی پهنتر، چشمان بزرگتر و عضلات بال قدرتمند دارندقویتر به نظر برسند اما با وجود این خصوصیات حیات آنها نسبت به استرسهای محیطی حساسترند.
به گزارش بخش بین الملل مجله زنبورداران پیشرو به نقل از سایت اینپندد، زنبورهای نر در مقایسه با کارگران احتمالا در اثر قرار گرفتن در معرض بیماریها، سموم یا استرس دمایی مرگ و میر بیشتری دارند. تحقیقات جدید دکتر سیلینابروکنر وهمکارانش (Dr. Selina Bruckner) نشان میدهد که زنبوران نر در اثر هجوم کنه واروا و قرار گرفتن در معرض سموم شیمیایی به طور نامتناسبی آسیب میبینند این ویژگی ریشه در DNA آنها دارد.
هم افزایی استرس
در کنفرانس تحقیقات زنبورهای آمریکایی که درسال 2021 برگزار شد، دکتر بروکز از دانشگاه اوبرن توضیح داد که چگونه زنبوران نر وقتی به واروا مبتلا میشوند و درحال رشد و توسعه شفیرهاند، بیشتر از بین میروند که میزان مرگ و میر آنها بالاتر از آنچیزی است که قبلا در کارگران مشاهده شده بود و هنگامی که گرده به سموم شیمیایی آلوده باشد این مرگ و میر شدت بیشتری مییابد.
دکتر بروکنر میگوید: هردو سم نئونکوتینوئیدها و کنههای واروا به طور جداگانه زنده مانی زنبوران نر را کاهش میدهد اما وقتی در برابر این دو آسیب قرار میگیرند مرگ و میر بیشتر است. این تحقیقات همچنین این موضوع را نشان میدهد که آن دسته از زنبوران نری که سالم ماندهاند از ناهنجاریهای رشد رنج میبرند.
بروکنر معتقد است که زنبوران نر در تحقیقات نایده انگاشته میشوند زیرا فقط به صورت فصلی تولید میشوند و درتقسیم کار شرکت نمیکنند. این در حالی است که داشتن زنبوران نر سالم و قوی و با کیفیت خوب برای درازمدت بسیار مهم است. زیرا ملکه برای تخمگذاری به اسپرم نرها متکی است.
اکثر تحقیقات در این زمینه حاکی از آن است که حساسیت نرها نسبت به مادهها در برابر استرس بیشتر است. اما اینکه چرا چنین اتفاقی میافتد علل آن به وضوح روشن نیست.
معلولیت هاپلوئید
برخی از دانشمندان شکنندگی نرها را به ژنتیک نسبت میدهند آنان معتقدند که زنبوران نر آسیبپذیرتر هستند زیرا فقط یک مجموعه کروموزوم دارند (هاپلوئید) این وضعیت به آنها فرصتی برای جبران ژنهای (پس رفته) با نسخههای جایگزین ژن (آللها) را نمیدهد. از سوی دیگر کارگران چون دارای دو مجموعه کروموزوم هستند (دیپلوئید) بنابراین اگر یک ژن جهش مضر داشته باشد کپی دیگری نیز برای بازگشت وجود دارد که باعث میشود زنبوران ماده بتواننددر برابر چالشهایی مانند آفت کشها (سموم) و انگلها مقاومت کنند. این ایده که به عنوان «فرضیه حساسیت به هاپلوئید شناخته میشود) مختص زنبورهای عسل نیست و در سایر حشرات مثل مورچهها و سایر زنبورها نیز مورد حمایت قرار گرفته است.
3/2 این معلولیت آشکار حتی در کنههای واروا نیز وجود دارد که از همان سیستم جنسیتی زنبورهای عسل پیروی میکنند. بدین مفهوم که کنههای نر در برابر عوامل استرسزا حساستراند. تخصص یک زنبور نر مشارکت در تولید مثل است که این مهم یکی از ارکان بقای یک گونه است. بنابراین چگونه چنین نظام به ظاهر مخربی (فرضیه حساسیت به هاپلوئید) هاپلوئیدی جنس نر حتی میتواند تکامل یابد؟ مانند بسیاری از جنبههای زندگی یک زنبور نر حساسیت به هاپلوئید را میتوان به عنوان یک عمل فداکارانه در نظر آورد که به کمک یک نوع پاکسازی ژنتیکی به حفظ تناسب بالاتر گونهها کمک میکند.
بدون هیچ آلل جایگزینی برای جبران کسانی که جهش کشنده دارند، نرهای هاپلوئیدی حامل آللهای مضر مانند فدائیان ژنتیک عمل میکنند و جمعیتی از مردان با ژنهای قویتر را پشت سر میگذارند تا به نسل بعدی منتقل شوند.
از آنجایی که نرها از تخمهای بارور نشده به دنیا میآیند همه ژنهای آنان از ملکه حاصل میشود و حساسیت به هاپلوئید باعث میشود که نسب عاری از انحراف ژنتیکی حفظ شود. این اثر تثبیت کننده دقیقا چگونگی پیدایش هاپلوئیدی نرها را توضیح نمیدهد اما میتواند موفقیت آن را هنگامی که انتقال در حال انجام است، ارتقا دهد.
ملکه خودخواه
یکی دیگر از عوامل محرکه تکاملها پلوئیدی نرها این است که از نظر ملکه هاپلوئیدی نرها دارای مزیت است زیرا این امکان را برای او فراهم میکند که بخش بیشتری از ژنهای خود را تکثیر کند. به عنوان مثال تخم زنبور عسل تقریبا یک میلیون برابر اسپرم است. تولید سلولهای جنسی بزرگتر و پرورش جنین در پستانداران فعالیتهای هزینهبر است بنابراین محدود کردن تعداد فرزندان ماده که میتوانند نسبت به مردان تولید کنند. لذا مادهها فرصت کمتری برای تکثیر ژنهای خود دارند و در حال انتخاب قوی هستند تا از راههای دیگر سهم ژنتیکی خود را به حداکثر برسانند.
یک مزیت زن به تعادل مقیاس کمک میکند اما در مورد زنبور عسل این مقیاس بسیار به نفع مادهها است.
دکتر باکنر توضیح میدهد که هدف ملکه انتقال هرچه بیشتر ژنهای خودش است. او انحصار بخش ژنی را دارد. پسرانش همیشه مواد ژنتیکی او را منتقل میکنند و از آنجایی که این پسران در آینده با ملکههای جدید قرار است جفت شوند، او ژنهای خود را در کلنیهای دیگر توزیع میکند.
ریچارد داوکینز درفضیه «ژن خودخواه» استدلال میکند انتخاب طبیعی بر روی ژنها به طور غیر مستقیم از طریق فردی که آنها را حمل میکند، عمل کرده و میتواند صرفا به وسیله نقلیه تلقی شود.
سیستمهای جنسی هاپلوودیپلوئیدی (جایی که نرها هاپلوئید و مادهها دیپلوئید هستند) به ملکه یک مزیت انتخابی میبخشد زیرا بخش بیشتری از ژنهای او ممکن است رشد کرده نسبت به موجوداتی که نرها دیپلوئید هستند.
با این دیدگاه، نرها واقعا بردارهای ژن ملکه هستند و حساسیت به هاپلوئید آنهایی که آللهای بد دارند، از بین میبرد. داوکینر میگوید: ژنها برنامهنویسان اصلیاند و آنها برای زندگی خود برنامهریزی میکنند.
آنها براساس موفقیت برنامههایشان در کنار آمدن با تمام خطرات موجود درزندگی برای زنده ماندن آنها مورد قضاوت قرار میگیرند و زندمانی این قضاوت را برعهده دارد.
به همین ترتیب این ایده از ژنها که واجد اساس انتخاب است دلیل منطقی پذیرفته شده در پشت پرده تکامل جوامع حشرات است.
جایی که خواهران به طور غیر معمول با یکدیگر رابطه نزدیک دارند. در زنبورهای عسل از آنجا که پدر تنها یک مجموعه از کروموزوم را دارد. هیچگونه تغییر وضعیتی رخ نمیدهد و خواهران کامل دریافت میکنند.