به یاد فرزندان جاویدان این سرزمین

یادشان همواره در قلب این خاک زنده خواهد ماند

فروتن واقعاً زمین را حداقل در میان مورچه ها به ارث بردند

فروتن واقعاً زمین را حداقل در میان مورچه ها به ارث بردند

نیویورک تایمز
1404/09/29
3 بازدید

اگر زندگی یک بازی اعداد است، مورچه ها برنده هستند. طبق یک تخمین، حدود 20 کوادریلیون مورچه منفرد روی زمین (بیش از دو میلیون در هر انسان) وجود دارد که بیش از 15000 گونه را نشان می دهد. حضور همه جانبه آنها اهمیت جهانی آنها را به عنوان هوادهی خاک، بازیافت مواد مرده و پراکنده کننده دانه ها تقویت می کند.

مقاله جدید یکی از راه هایی را که این کارگران کوچک به چنین موفقیت عظیمی دست یافتند بررسی کرد. برای این مطالعه که روز جمعه در مجله Science Advances منتشر شد، محققان اسکلت بیرونی یا کوتیکول‌های نزدیک به هزار مورچه را در صدها گونه اندازه‌گیری کردند. آرتور مت، دکترای دکترا، گفت: آنها یک ارتباط قوی بین کوتیکول‌های نازک‌تر و اندازه کلنی‌های بزرگ‌تر پیدا کردند.

این نشان می‌دهد که در طول زمان تکامل، برخی از گونه‌های مورچه ممکن است "معادل بین کیفیت و کمیت" ایجاد کرده باشند و تعداد کلی آنها را با دادن کوتیکول کمتر به هر کارگر افزایش دهند. دانشجوی دانشگاه کمبریج و نویسنده اصلی مقاله جدید. او گفت که این مورچه ها "سرمایه گذاری شخصی خود را فدا می کنند تا نیروی کار پراکنده تری داشته باشند" و به جامعه آنها به عنوان یک کل اجازه می دهند پیچیده تر شود. مورچه زره پوش، با مکعب های رنگی که نشان دهنده کل اسکلت بیرونی است." src="https://static01.nyt.com/images/2025/12/19/multimedia/19HS-tb-weak-ants-02-jtch/19HS-tb-weak-ant s-02-jtch-articleLarge.jpg?quality=75&auto=webp&disable=upscale">

دو گونه‌های مورچه‌ای که مقدار کل مشابهی را در اسکلت بیرونی در مقیاس کلنی سرمایه‌گذاری می‌کنند، اما آن را بسیار متفاوت توزیع می‌کنند. در سمت چپ، Plagiolepis مستعمرات صدها کارگر سبک زرهی می سازد. در سمت راست، Dacetinops سرمایه گذاری زیادی روی زره های ضخیم می کند و مستعمرات را به افراد کمتر محدود می کند. فلس‌ها، از عفونت‌های قارچی گرفته تا کفش‌های پیاده‌روی رو به جلو. هر چه کوتیکول ضخیم تر باشد، بهتر از آن محافظت می کند. اما ساخت کوتیکول به نیتروژن نیاز دارد - یک منبع محدود. ایوان اکونومو، استاد دانشگاه مریلند و مؤسسه علم و فناوری اوکیناوا و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: در نتیجه، زمانی که آن کارگر کوتیکول بزرگتری داشته باشد، «هزینه تولید یک کارگر بیشتر است». این گروه به رهبری کریستین پیترز، متخصص میرمکولوژیست، که در سال 2020 درگذشت، طیف وسیعی را یافت: ضخامت کوتیکول‌های برخی از مورچه‌ها کمی بیش از یک میکرومتر (مقایسه با طول یک باکتری) بود، در حالی که ضخامت برخی از مورچه‌ها تقریباً صد برابر، به اندازه عرض یک تار موی انسان بود.

چه چیزی می‌تواند دلیل این تغییر باشد؟ شاید، دکتر پیترز و نویسندگان همکارش نوشتند، برخی از گونه‌ها «هزینه‌های تولید» خود را دوباره توزیع می‌کردند، و سرمایه‌گذاری خود را در اسکلت بیرونی هر کارگر کاهش می‌دادند تا در کل کارگران بیشتری ایجاد کنند.

دامنه مطالعه 2017 با روش‌های موجود محدود شد. این تیم ضخامت کوتیکول را با دست و با استفاده از قیچی و میکروسکوپ دیجیتال تجزیه و تحلیل کردند. چندین ماه طول کشید تا اندازه‌گیری‌هایشان را جمع‌آوری کنند.

Mr. او گفت که مت می‌خواست موضوع آنها را انتخاب کند و "تکامل سرمایه‌گذاری کوتیکول را بررسی کند". اما این به مجموعه داده‌های بسیار بزرگ‌تری نیاز دارد و ادامه کار با دست ممکن است سال‌ها طول بکشد.

بنابراین آقای مت الگوریتم‌های بینایی کامپیوتری را توسعه داد که از سی‌تی اسکن مورچه‌ها برای اندازه‌گیری ضخامت کوتیکول استفاده می‌کرد. او الگوریتم های خود را بر روی نمونه های دیجیتالی شده از Antscan، پایگاه داده ای که توسط دکتر اکونومو و همکارانش ساخته شده بود، اجرا کرد. پس از حدود یک هفته، او 880 اندازه گیری کوتیکول مورچه ها را از 507 گونه انجام داد.

محققان برای ارتباط بین کوتیکول و سایر ویژگی های مورچه، مانند اندازه بدن، زیستگاه ترجیحی و تاریخچه تکامل بررسی کردند. دکتر اکونومو گفت: برخی از آنها هیچ ارتباطی با ضخامت کوتیکول نداشتند، مانند اینکه آیا یک گونه در درختان زندگی می کند یا نه.

اما آنها دریافتند که مورچه ها در آب و هوای گرم احتمالاً کوتیکول های ضخیم تری دارند. مورچه هایی که به جای تغذیه از مایعات قندی مانند عسلک برداشت شده از شته ها، به شکار یا پرورش قارچ می پردازند. با این استراتژی های رژیم غذایی، اندازه کلنی های بزرگتر همچنان با کوتیکول های نازک تر همراه است. آقای مات گفت: «استراتژی تغذیه میزانی را که در آن مبادله انجام می‌شود شکل می‌دهد، اما این مبادله همیشه وجود خواهد داشت.

این تیم همچنین دریافت که، علاوه بر داشتن کلنی‌های بزرگ‌تر، به نظر می‌رسد که گروه‌های مورچه با کوتیکول‌های نازک‌تر، توانایی بیشتری برای سازگاری با محیط‌های جدید از طریق تنوع‌شناختی دارند. ماتیو مولت، پروفسور مؤسسه اکولوژی و علوم محیطی پاریس در دانشگاه سوربن که نویسنده مطالعه سال 2017 بود، اما با مطالعه جدید درگیر نبود، گفت: ماتیو مولت، استاد مؤسسه بوم‌شناسی و علوم محیطی پاریس گفت: «به‌علاوه، این گونه مورچه‌ها عمدتاً از محیط‌زیست‌شان تشکر می‌کنند. مولت گفت. مشخص کردن مبادله ای که آنها برای به انجام رساندن این شاهکارها انجام دادند "یک نتیجه شگفت انگیز" است و آزمایش ها می توانند به نشان دادن نحوه انجام آن کمک کنند.

Dr. Economo همچنین مشتاقانه منتظر است تا بیاموزد که چگونه همه چیز با هم هماهنگ است. او گفت: «من فکر می‌کنم با درک بیشتر درباره تکامل پیچیدگی اجتماعی در مورچه‌ها، قطعات زیادی در این پازل وجود خواهد داشت. "این یکی از آنهاست."