اكتشف علماء الأحياء كيف تحافظ ملكة فئران الخلد العارية على قوتها في المستعمرة

فئران الخلد العارية (Heterocephalus glaber) هي قوارض صغيرة تختبئ مع بنية اجتماعية فريدة من نوعها بين الثدييات. وهم يعيشون تحت الأرض في شرق أفريقيا، ويشكلون مستعمرات تشبه خلايا النحل أو عش النمل. في كل مجتمع يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى 300 فرد، يخضعون لتسلسل هرمي صارم. يؤدي سكان المستعمرة وظائف مختلفة. يقوم البعض بحفر الأنفاق، واستخراج الدرنات وجذور النباتات، وبناء الأعشاش. آخرون – أفراد أكبر – يقومون بدوريات في الأنفاق ويحميون من الحيوانات المفترسة. لا يزال البعض الآخر مسؤولاً عن النسل. توجد على رأس المستعمرة ملكة، وهي الأنثى الوحيدة التي تتكاثر بانتظام، بالإضافة إلى ذكر إلى ثلاثة ذكور يتمتعون بالخصوبة ويتزاوجون معها. يتم قمع تكاثر الذكور الآخرين والإناث الآخرين. منذ اكتشاف الحياة الاجتماعية في فئران الخلد العارية في عام 1981، يحاول علماء الأحياء فهم كيف تمكنت الملكة بالضبط من الحفاظ على احتكار نسلها. في السابق، كان هذا مرتبطا بتفوقها الجسدي. إنها أكبر من الإناث الأخريات وتتصرف بشكل أكثر عدوانية بشكل ملحوظ: يمكنها أن تعض وتدفع مرؤوسيها، وبالتالي الحفاظ على مركزها المهيمن. بمساعدة العدوان، يُزعم أن الأنثى المهيمنة تقوم بقمع عمل الجهاز التناسلي لعشرات الأفراد البالغين، ولهذا السبب لا يقومون بالإباضة ولا يصبحون حاملاً. ومع ذلك، مع مرور الوقت، تم التشكيك في هذا الإصدار. إذا ماتت الملكة أو فقدت السيطرة على المستعمرة، فإن “القيود الإنجابية” تختفي بسرعة: تبدأ الإناث صراعًا على السلطة، وبعد بضعة أسابيع تصبح إحداهن الملكة الجديدة. يشير هذا السلوك إلى أن عمليات أكثر تعقيدًا من مجرد العدوان تشارك في قمع الإنجاب.

أجرى فريق دولي من علماء الأحياء بقيادة غاري لوين من مركز ماكس ديلبروك للطب الجزيئي في برلين سلسلة من التجارب لمعرفة الآلية التي تكمن وراء هذه الظاهرة بالضبط. قرروا دراسة الإشارات الكيميائية المتبادلة بين فئران الخلد العارية. تتمتع هذه القوارض بضعف البصر وتقضي حياتها بأكملها تقريبًا في ظلام دامس، لذا فهي تتلقى معلومات أساسية عن العالم الخارجي وأقاربها باستخدام الرائحة والإشارات الكيميائية. قام ليفين وزملاؤه بتحليل 771 عينة من إفرازات الجسم من 350 فأر خلد عارٍ، وباستخدام الفصل اللوني للغاز وقياس الطيف الكتلي، اكتشفوا مركبًا يميز الملكات بشكل حاد عن الأفراد الآخرين. نحن نتحدث عن الأيزوبروبيل ميريستات (IPM). تم العثور على هذه المادة في الإفرازات المهبلية للأنثى المسيطرة، وترتفع مستوياتها بشكل حاد أثناء فترة التبويض. يعمل إيزوبروبيل ميريستات كجزيء إشارة. لقد كان IPM معروفًا منذ فترة طويلة للكيميائيين. على وجه الخصوص، يتم استخدام المادة في مستحضرات التجميل كعنصر تليين للكريمات والمستحضرات وواقيات الشمس، وكذلك في إنتاج بعض المواد البلاستيكية وغيرها من المواد. ومع ذلك، حتى الآن لم يتم اعتبارها مادة قادرة على التأثير على السلوك الاجتماعي للثدييات. ولاختبار فعالية المكافحة المتكاملة للآفات، طبق العلماء المادة يوميًا على أغطية أقفاص تحتوي على أزواج من الذكور والإناث، لمحاكاة رائحة الملكة. وفي هذه التجربة، لم تحمل أي من الإناث. وفي المجموعة الضابطة، التي كانت المادة غائبة فيها، ظهرت ذرية في جميع الحيوانات تقريبًا.

عادة، بعد اختفاء الأنثى الوحيدة المتكاثرة في المستعمرة، يبدأ الصراع من أجل مكانها: يصبح الأفراد الأعلى رتبة عدوانيين ويقاتلون بعضهم البعض من أجل حق التكاثر. ولكن عندما أضاف الباحثون المكافحة المتكاملة للآفات إلى أقفاص الحيوانات يوميًا، لم يكن هناك قتال. على مدار 12 أسبوعًا، حافظت إناث فئران الخلد العارية على تسلسلها الهرمي الاجتماعي المعتاد، ولم تظهر عدائية، ولم تحاول أن تحل محل الملكة. وعندما توقف العلماء عن رش المادة، نشأ العدوان وبدأ التنافس، ماتت خلاله أنثى واحدة وأصبح الفرد المسيطر هو الملكة الجديدة.

وأظهر التحليل أن الأيزوبروبيل ميريستات يؤثر على النظام الهرموني للحيوانات. تحت تأثير المادة، يرتفع مستوى هرمون البرولاكتين ويتم تثبيط إنتاج البروجسترون. يبدو أن هذه التغييرات تمنع القدرة على التكاثر. وفي التجارب المستقبلية، سيحاول فريق لوين معرفة المستقبلات الشمية التي تتعرف على هذه الإشارة الكيميائية وكيف تؤدي إلى تغيرات في وظائف المخ والأنظمة الهرمونية. تم نشر العمل العلمي في مجلة الطبيعة.