تکامل علیه فرد؛ مورچهها دنیا را فتح کردند، اما به قیمت تولید کارگران ارزانقیمت
در دنیای اقتصاد، توازن میان کیفیت و کمیت چالشی همیشگی است. اما تیمی بینالمللی از پژوهشگران دریافتهاند که این دوراهی، مسیر تکامل مورچهها را بهعنوان یکی از موفقترین گروههای موجودات روی زمین شکل داده است.
بهگزارش ارزتکنیکا، مطالعهی جدید تیم دانشمندان فاش میکند که با بزرگتر و پیچیدهتر شدن جوامع مورچهها، نهتنها کارگرانی با جثهی کوچکتر، بلکه با هزینهی تولید پایینتر تکامل دادهاند که بهمعنای معاملهای هوشمندانه برای بقای کلونی به بهای جان فرد است.
ساختن زره برای تکتک مورچهها ارزان تمام نمیشود
در دنیای حشرات، اسکلت بیرونی یا کوتیکول یک زره تمامعیار است؛ سپری در برابر شکارچیان، بیماریها و خشکی. اما ساختن چنین زرهی ارزان تمام نمیشود و به منابع ارزشمندی مانند نیتروژن و مواد معدنی کمیابی چون روی و منگنز نیاز دارد.
برای یک حشرهی منفرد، صرفهجویی در ساخت زره حکم مرگ را دارد. اما مورچهها راهی برای دورزدن این بنبست پیدا کردهاند. ایوان اکونومو، حشرهشناس دانشگاه مریلند و از نویسندگان مطالعه، این پرسش بنیادین را مطرح میکند:
وقتی جوامع پیچیدهتر میشوند، چه اتفاقی برای اعضا میافتد؟ شاید خود افراد سادهتر شوند؛ زیرا وظایفی که یک موجود منزوی باید به تنهایی انجام دهد، در جامعه توسط جمع مدیریت میشود.
فرضیهی تیم این بود که یک کلونی با ۱۰ هزار کارگر میتواند به راحتی چند صد عضو خود را از دست بدهد. بنابراین، سرمایهگذاری سنگین روی تجهیزات دفاعی تکتک کارگران، هدردادن منابع گرانبها است.
تیم برای اثبات این ایده، مطالعهای تطبیقی و بیسابقه را روی آناتومی مورچهها آغاز کردند. آنها از یک پایگاه داده عظیم به نام انتاسکن استفاده کردند که شامل تصاویر سهبعدی میکروتوموگرافی اشعه ایکس (Micro-CT) از گونههای مختلف مورچه از سراسر جهان است.
تحلیل دادههای ۸۸۰ نمونه از بیش از ۵۰۰ گونه مختلف یک چالش بزرگ بود. آرتور مته، پژوهشگر دانشگاه کمبریج و نویسنده اصلی مطالعه، برای حل این مشکل الگوریتمی مبتنی بر بینایی ماشین توسعه داد. این الگوریتم توانست بهطور خودکار حجم اسکلت بیرونی را در تمام نمونهها اندازهگیری کند.
پیروزی کارگران ارزانقیمت
نتایج اولیه شگفتانگیز بود. میزان سرمایهگذاری روی زره در میان مورچهها به شدت متفاوت بود و از ۶ درصد تا ۳۵ درصد کل حجم بدن را در بر میگرفت. تیم پژوهشی به دنبال دلیل اصلی تنوع گسترده میان زره مورچهها گشت. آیا رژیم غذایی، دما یا سبک زندگی عامل آن بود؟ مدلهای تکاملی نشان دادند که قدرتمندترین عامل تأثیرگذار، اندازهی کلونی است.
مورچههایی که کمتر روی زره شخصی خود سرمایهگذاری کرده بودند، در کلونیهای بزرگتر زندگی میکردند
مورچههایی که کمتر روی زره خود سرمایهگذاری کرده بودند، بهطور معناداری در کلونیهای بزرگتر زندگی میکردند. جالبتر اینکه کاهش ضخامت زره، با نرخ بالاتر گونهزایی یا تنوع زیستی مرتبط بود. به زبان ساده، مورچههای نرمتر و ارزانتر توانستهاند بسیار سریعتر از خویشاوندان زرهپوش خود، با محیطهای جدید سازگار شده و قلمروهای تازه را فتح کنند.
مته توضیح میدهد: «مورچهها برای مصلحت جمع، سرمایهگذاری روی یکی از گرانترین بافتهای بدن را کاهش میدهند. آنها در واقع از سرمایهگذاری روی خود به سمت ایجاد نیروی کار توزیعشده حرکت کردهاند.»
- با مورچهها درگیر نشوید؛ آنها دشمنانشان را فراموش نمیکنند24 دی 03مطالعه '4
- مورچهها چگونه به همه جا، حتی ساختمانهای بلند نفوذ میکنند؟16 فروردین 04مطالعه '4
- مورچهها تمام دنیا را تحت سلطه خود درآوردهاند؛ بهجز چند نقطه دوردست26 شهریور 04مطالعه '3
این الگو در مورچهها، بازتابی از یک روند جهانی در تکامل جوامع پیچیده است؛ چیزی شبیه به گذار از موجودات تکسلولی به پرسلولی. یک سلول تنها باید همهفنحریف باشد، اما در یک بدن پیچیده، سلولها تخصصی و سادهتر میشوند و برای بقا به کل سیستم تکیه میکنند.
اما چرا این الگو در انسانها یا گرگها دیده نمیشود؟ پاسخ در تولیدمثل نهفته است. در جوامع مورچهها، کارگران تولیدمثل نمیکنند و ژنهای خود را مستقیماً انتقال نمیدهند. آنها در واقع امتداد استراتژی تولیدمثلی ملکه هستند و به همین دلیل، میتوان آنها را به مهرههای یکبار مصرف تبدیل کرد. در مقابل، انسانها و گرگها حتی در جوامع پیچیده، منافع فردی بالایی در تولیدمثل دارند.
اکنون دانشمندان قصد دارند با بررسی ژنوم مورچهها، نوآوریهای ژنتیکی که این جهش از کیفیت به کمیت را ممکن ساخته، شناسایی کنند.
مطاله در نشریهی Science Advances منتشر شده است.