"עֲבָדִים הָיִינוּ לְפַרְעֹה בְּמִצְרָיִם" – מתוך ההגדה
עכשיו כשהימים מתחממים, ניתן לראות אותן לעיתים קרובות מתרוצצות בחצרות, בשדות, בשולי הדרכים, וגם, לצערנו, בתוך הבתים עצמם – נמלים בחיפוש אחר מזון, שאותו הן ממהרות לשאת חזרה אל הקן. הפעלתנות הזו הובילה את בני האדם לייחס להן תכונות של חריצות ומשמעת עצמית. "לך אל נמלה עצל, ראה דרכיה וחכם. אשר אין לה קצין, שוטר ומושל", נכתב בספר משלי (פרק ו', פסוקים ו-ז).
אפשר לשאול, האם באמת אין לנמלים הפועלות כל מושל? או שהן משרתות את המלכה, המשפיעה על פעילות המושבה בעזרת פרומונים, הורמונים שהיא משחררת לאוויר. אבל התמונה הכללית, של מושבת הנמלים הרגועה, שבה כל אחד ואחת ממלאים את תפקידם כמיטב יכולתם למען גידול הדור הבא, נכונה גם כיום. בדרך כלל. שכן קינים רבים של נמלים, בכל העולם, חיים תחת איום מתמיד של מתקפה. התוקפות, נמלים ממינים אחרים, פושטות על הקן והורגות את המלכה ורבות מהנמלים המשמשות כחיילות ופועלות. אך הן לא מסתפקות בזה. הן לוקחות את הזחלים והגלמים בקן המותקף ונושאות אותם חזרה אל הקן שלהן, שם הם משלימים את התבגרותם והופכים לנמלים פועלות בוגרות. אותן פועלות משמשות עכשיו כשפחות של הנמלים התוקפות, ומגדלות לא את אחיותיהן ואחיהן הקטנים, אלא את הצאצאים של מלכת הקן התוקף.
ויעבידו מצרים את בני ישראל בפרך (שמות א יג)
איך הפכו הנמלים מסמל לעבודה קשה וחריצות, לנוגשות עבדים שמפקחות על העבודה של נמלים ממינים אחרים? התעלומה הזו סקרנה חוקרים כבר זמן רב. צ'רלס דרווין כתב על אחד המינים של נמלים בעלות עבדים, Formica sanguinea, בספרו הידוע מוצא המינים, והתוודה על חוסר יכולתו להסביר את האבולוציה של התנהגות זו. "באילו צעדים התפתח האינסטינקט של F. sanguinea, לא אנסה לשער", כתב.
בשנים האחרונות, באמצעות שיטות חדשות שלא היו זמינות לדרווין, ניסו חוקרים לשער בכל זאת כיצד התפתחה התכונה. הם עשו זאת על ידי בחינה של האבולוציה של כמה מאותן נמלים בעלות עבדים, ושל מינים הקרובים להן.
במאמר שהתפרסם בשנה שעברה, חוקרים מארצות הברית התמקדו בנמלים מהסוג פורמיקה (Formica), שאליו שייכות גם הנמלים שעליהן כתב דרווין. הסוג כולל 172 מינים, החיים ברחבי העולם וגם בישראל. החוקרים בחנו את הגנים של נמלים מ-101 מינים, כדי לבנות את העץ האבולציוני של הסוג פורמיקה.
חלק מהמינים שנבדקו נוהגים לפשוט ולקחת עבדים, אך המחקר הראה שהם לא החלו ככאלו. הנמלים הראשונות מהסוג פורמיקה, שחיו לפני כ-30 מיליון שנים, הקימו מושבות וגידלו את צאצאיהן בעצמן, כמו רוב הנמלים שאנחנו מכירים כיום. לפני כ-18 מיליון שנים קבוצה מסוימת שלהן עשתה את הצעד הראשון לעבר עבדות – הנמלים נהיו "טפילות חברתיות", שמשתלטות על מושבות סמוכות.
החוקרים משערים שזה קרה לאחר שבמין מסוים המלכה איבדה את היכולת להקים מושבה משל עצמה, מסיבות שעדיין אינן ברורות. לכן, במקום להתחיל מושבה חדשה, מלכה ממין זה פולשת למושבה קיימת, והורגת את המלכה או המלכות שנמצאות שם. היא מטילה ביצים והפועלות, בנותיהן של המלכות המתות, דואגות להן ומאכילות את הזחלים שבוקעים מהן. לאחר זמן מה המושבה מתמלאת בפועלות שהן בנותיה של המלכה החדשה שהשתלטה על המושבה, והן מחליפות את הפועלות הקודמות, שמזדקנות ומתות. לכן צורה זו של טפילות נקראת "טפילות זמנית": המושבה מתחילה בניצול פועלות מקבוצה אחרת, אך מאוחר יותר היא פועלת כמו כל מושבה רגילה, עם פועלות שהן בנותיה של המלכה.
6 צפייה בגלריה
דרווין התוודה כי אינו יודע להסביר את ההתנהגות של נמלים בעלות עבדים
(צילום: מתוך "מוצא המינים" מאת צ'רלס דרווין)
וימררו את חייהם בעבודה קשה (שמות א יד)
מינים רבים של נמלים נשארו בשלב הזה, כ"טפילים זמניים" על מושבות של מיני נמלים אחרים. רק מעטים מהם עשו גם את הצעד הבא - המעבר לפשיטות ולכידת עבדים. כשהפועלות המקוריות של המושבה, בנותיהן של המלכות שהמלכה החדשה הרגה, מתחילות למות מזקנה, הפועלות החדשות יוצאות לפשיטות על קינים סמוכים. הן לוקחות את הזחלים הזרים ומביאות אותם למושבה שלהן, שם הם מתבגרים והופכים לפועלות חדשות, שפחות שמגדלות את הזחלים של שוביהן. ונראה שהן עושות את כל זה מבלי שהן יודעות כלל שהן נלקחו בשבי.
"הן חושבות שהן בבית, אז הן אפילו לא מזהות שהן נמצאות בקן של מין אחר", אמר כריסטיאן רבלינג (Rebeling), החוקר הבכיר החתום על המאמר.
לפי החוקרים, המעבר ללכידת עבדים נעשה לפני כ-14 מיליון שנים, והוא התרחש פעם אחת בסוג פורמיקה – כלומר, כל המינים מסוג זה שלוכדים עבדים, הם צאצאים של אותו מין לוכד עבדים קדום. עם זאת, בסוגים אחרים של נמלים יש מינים נוספים של בעלי עבדים, שהתפתחו באופן בלתי תלוי.
6 צפייה בגלריה
החוקרים התמקדו בנמלים מסוג Formica כדי לבנות את העץ האבולוציוני של הסוג
(צילום: מתוך מאמר המחקר, מקור לתמונות www.alexanderwild.com)
"המוצא היחיד של התנהגות זו בקבוצה מגוונת של טפילים זמניים", אמר רבלינג, "מהווה תמיכה להשערה שלכידת עבדים היא תכונה שמתפתחת רק תחת תנאים יוצאי דופן". היום, אם כך, אנחנו כבר יכולים להתחיל ולענות על השאלה שדרווין אפילו לא ניסה לנחש את התשובה לה: מהם הצעדים שהובילו את הנמלים לפתח את ההתנהגות הייחודית של שימוש בעבדים? הצעד הראשון הוא טפילות זמנית, שבה המלכה משתלטת על מושבה זרה והופכת את הפועלות לשפחותיה. רק לאחר מכן מגיעות הפשיטות על מושבות נוספות.
ויך את המצרי (שמות ב יב)
עד עכשיו התמקדנו בנמלים בעלות העבדים. נסתכל עכשיו על הנמלים שנמצאות בצד השני של המשוואה, אלו שהפועלות שלהן נהרגות בפשיטה והזחלים והגלמים שלהן נלקחים לקן של התוקפות כדי לגדול שם ולשמש כפועלות-שפחות, שמגדלות את הדור הבא של שוביהן. הנמלים האלו נמצאות תחת לחץ אבולוציוני חזק להתנגד להתקפות האלו, שמחסלות מושבות שלמות. נמלים שיתנגדו בצורה מוצלחת להתקפה יזכו להמשיך ולהעביר לדורות הבאים את הגנים שלהן, הכוללים את התכונות הדרושות להגנה יעילה. אלו שלא יצליחו לא ישאירו אחריהן צאצאים כלל.
אין זה מפתיע, אם כך, שנמלים ממינים הנופלים קורבן להתקפות של נמלים לוכדות עבדים פיתחו דרכים להתגונן. מחקרים הראו שבעוד שנמלים יתקפו כל נמלה ממין אחר שתנסה להיכנס לקן שלהן, הן יודעות לזהות את הנמלים ממינים שנוהגים לפשוט על קינים ולהגיב בהתאם. הן לא רק תוקפות אותן אלא מתמקדות בהרחקה שלהן מהקן, ולאחר שנמלים כאלו נצפו באזור הן לעיתים מעבירות את כל המושבה, על הביצים והזחלים, למקום אחר.
במקרה שההגנה הזו נכשלת, הזחלים והגלמים שנחטפו מובאים לקן של הפושטים ובהתבגרותם הופכים לפועלות-שפחות, שנידונו לטפל בצאצאיהן של הנמלים השובות. אך מתברר שהן לא תמיד מקבלות על עצמן את התפקיד ללא התנגדות. נראה שלעיתים הן דווקא כן יודעות שהן נמצאות בקן זר, ועוסקות בפעילות חתרנית: הן הורגות, או לפחות מזניחות עד כדי גרימת מוות, את צאצאי המלכה התוקפת שבהם הן אמורות לטפל.
במחקר מ-2009 בחנו חוקרות מגרמניה נמלים מהמין Temnothorax americanus, שנוהגות לפשוט על קינים של נמלים אחרות מהסוג Temnothorax ולקחת מהם עבדים. בדיקה של 88 מושבות, שבהן היו נמלים-שפחות משלושה מינים, העלתה שהפועלות הללו טיפלו יפה בזחלים של שוביהן, וכמעט כולם שרדו וגדלו עד שהפכו לגלמים. אבל אז משהו השתנה. הדאגה האימהית נעלמה, והטיפול הפך להיות הרבה פחות מסור, עם תוצאות מיידיות ועגומות מאוד עבור הצאצאים: רק כשליש מהם בקעו כבוגרים, והשאר מתו בתוך הגולם. במקרה שהגולם הכיל מלכה-לעתיד הנתונים חמורים אפילו יותר, עם 17 אחוזים בלבד ששרדו את השלב הזה. רוב הגלמים מתו כתוצאה מהזנחה, אך החוקרות גם דיווחו על מקרים רבים שבהם כמה פועלות-שפחות התגייסו יחדיו כדי להרוג את הזחלים ישירות, על ידי קריעתם לגזרים.
האם השפחות הללו פשוט מגיעות ממינים שבהם הפועלות לא יודעות לטפל בגלמים? לא, אומרות החוקרות, שכן בקינים שלהן עצמן, אותן נמלים מטפלות היטב בצאצאים, משלב הביצה ועד שהם בוקעים מהגולם כבוגר. רק בין שלושה לעשרה אחוזים מתים לפני שלב הבוגר, בניגוד לשני שליש מהצאצאים של הנמלים בעלות העבדים.
ומת כל בכור בארץ מצרים (שמות יא ה)
במבט ראשון, קל מאוד להבין את ההתנהגות של הפועלות-השפחות. מדוע שידאגו לצאצאים שאינם שלהן? הדבר ההגיוני לעשות הוא "לנקום" בנמלים שהרגו את המלכה ובפועלות במושבה שלהן, שחטפו אותן לשמש כשפחות. אך מבחינה אבולוציונית, ההתנהגות הזו ברורה פחות. התכונות שנבררות בברירה הטבעית הן אלו שעוזרות לבעלי החיים לשרוד ולהעביר את הגנים שלו הלאה – כך אותם גנים, ואותן תכונות, מתפשטים באוכלוסייה. אך הנמלים הפועלות אינן יכולות להתרבות, והמלכה, היחידה שכן יכולה, כבר מתה. המרד שלהן, הרג הצאצאים של הנמלים התוקפות, לא יגרום לגנים שלהן לעבור לדור הבא. אז איך בכל זאת ההתנהגות הזו התפתחה במהלך האבולוציה?
אחת ההשערות היא שאפשר להסביר את התפתחות התכונה בעזרת ברירת שארים. לעיתים בעלי חיים מתנהגים בצורה שאינה עוזרת להם עצמם להעמיד צאצאים, אך כן עוזרת לקרובי משפחתו, למשל אחיו, בני דודיו וכו', לעשות זאת. היות שכל בעל חיים חולק חלק מהגנים שלו עם אותם קרובי משפחה, הגנים להתנהגות הזו, וההתנהגות עצמה, יכולים להתפשט באוכלוסייה. האם זה המפתח להתנהגות המרד? אומנם אימן ואחיותיהן של הפועלות-השפחות, המלכה והפועלות בקן הישן, כבר מתו, אבל אם יש להן קרובי משפחה רחוקים יותר בקינים אחרים, הריגת הצאצאים של הנמלים התוקפניות יכולה להועיל להם. אחרי הכל, ככל שיהיו פחות פועלות לוכדות-עבדים, כך הסיכון שהן יפשטו על קינים נוספים פוחת גם הוא.
6 צפייה בגלריה
חוזרות הביתה מיום של פשיטה, חטיפה ולקיחה בשבי. נמלים ממין Polyergus lucidus שובות נמלים ממין Formica incerta
(צילום: James C. Trager, ויקיפדיה, נחלת הכלל)
שלח את עמי (שמות ה א)
סוזנה פוייציק (Foitzik), אחת החוקרות שהובילו את המחקר ב-2009, פרסמה עם עמיתיה מחקר נוסף ב-2016, שבחן את האבולוציה של ההתנהגות המרדנית בקרב הנמלים השפחות. בעזרת מודלים ממוחשבים ניסו החוקרים למצוא תחת אילו תנאים התכונה הזו, הרג הצאצאים של הנמלים השובות, תוכל להתפתח ולהתפשט באוכלוסייה. הם הקדישו תשומת לב מיוחדת לברירת שארים, כלומר לתועלת שהתנהגות הנמלים השפחות עשויה להקנות לקרובי משפחתן.
הסימולציות הראו שברירת שארים אכן יכולה לגרום לתכונה להתפתח, אך רק בתנאים מסוימים מאוד. היחסים בין הנמלים התבררו כסבוכים יותר משהחוקרים ציפו בתחילה. "כתיאורטיקאי, אני לרוב מנסה להסביר מערכות ביולוגיות בעזרת המודל המתמטי הפשוט ביותר", אמר דירק מצלר (Metzler), שהוביל את המחקר. "אבל כאן מצאנו שההסברים הפשוטים עשויים להטעות אותנו. לפרטים של מערכות היחסים המורכבות בין קיני נמלים יש השפעה רבה".
כשהחוקרים לקחו בחשבון את הקינים השכנים בלבד, או פרק זמן קצר יחסית, הסימולציות הובילו למסקנה שתכונה כזו לא תועיל בצורה משמעותית לקרובי המשפחה של המורדות ולכן לא תצליח להתפשט באוכלוסיית הנמלים. אך כאשר הם הסתכלו על קיני הנמלים באזור גיאוגרפי גדול יותר, והניחו שהתנהגות הפועלות-השפחות עשויה לתרום לאורך זמן להכחדה מקומית של הנמלים בעלות העבדים באזורים מסוימים, הם ראו ש"תכונת המרד" כן קנתה אחיזה באוכלוסייה. כאשר קינים של הנמלים התוקפניות מתפנים, נמלים אחרות – אולי קרובות משפחה של הפועלות-השפחות – יכולות לתפוס את מקומן שם, וכך המורדות עוזרות לאותן קרובות משפחה לשגשג ולהעמיד יותר צאצאים.
"הנחנו שמרד עבדים יכול להתפתח באבולוציה כי הוא עוזר לקרובי המשפחה של העבדים בסביבת הקן של הנמלים בעלות העבדים", אמר מצלר. "מצאנו שאכן ייתכן שברירת שארים מעורבת כאן, אבל היא עובדת בסדרי גודל גדולים בהרבה משציפינו, גם במרחב וגם בזמן".
הצעד הבא של החוקרים יהיה לערוך מחקרי שדה על הנמלים הללו, כדי לבדוק אם הכחדות מקומיות כאלו אכן מתרחשות, ומה קורה אחריהן. זו לא משימה פשוטה: הנמלים האלו חיות שנים רבות, ואורך דור עשוי להגיע לעשר שנים, כך שכל שהשינויים באוכלוסייה מתרחשים באיטיות.
ד"ר יונת אשחר, מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
