פרופ' יוסף לוין

שיחה 27: האבולוציה של מנגנוני ההשפעה החברתית בבעלי חיים קבוצתיים: פרק א: חסרי חוליות: נמלים ודבורים

נכתב ע"י פרופ' לוין וד"ר סלגניק

בשיחות הקרובות נדון במנגנוני ההשפעה והאינטרקציה החברתית בבעלי חיים קבוצתיים ונעלה את השאלה באיזה מידה יש להם ייצוגים מוחיים אינדיבידאלים של עמיתיהם.

נדון בשיחה זו בחסרי חוליות כדבורים ונמלים ואילו בשיחות הבאות בבעלי חוליות כדגים וציפורים, ביונקים למיניהם כולל דולפנים, ולבסוף בקופים שהגנום שלהם קרוב אך לא זהה לשל בני האדם, ההומו סאפיינס.

ככלל בחרקים בדבורים ונמלים יש חלוקה ברורה של תפקידים, וניכר בהם שינוי מורפולוגי [צורני] על פי תפקידיהם בקבוצה כאשר התפקיד בדרך כלל מוגדר יחסית וקבוע בתקופות שונות במהלך החיים. דבורים ונמלים בונים בדרך כלל מבנים מורכבים שדורשים שיתוף פעולה של חברי הקבוצה. נשאלת השאלה איך הנמלה או הדבורה יודעות תפקידיהן בבניית המבנה. האם לכל אחת יש תכנית כללית של מבנה הקן או לכל אחת פונקציה מסוימת בלבד מתוך המבנה. נציין כי אף אם אין לכל אחת תכנית כללית של המבנה עדיין ניתן ליצר מבנה מורכב אם יש אינטראקציות מסוימות בין חברי הקבוצה ומה שמיוצג במוחן אלו האינטראקציות. נציין כי ההשפעה של חברי הקבוצה זה על זה יכולה להיעשות בדרכים שונות אם על ידי מגע או הפרשת פרומונים או בדרכים נוספות. ככלל בוודאי שלנמלים או לדבורים אין ייצוג מוחי מפותח של עמיתיהם כמו אצל בני האדם אך כנראה יש ייצוג חלקי בכל זאת הדרוש לאינטראקציות ביניהם.

ראה: Wyatt TD. Introduction to Chemical Signaling in Vertebrates and Invertebrates. In: Mucignat-Caretta C, editor. Neurobiology of Chemical Communication. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis; 2014. Chapter 1

להלן נשאל מספר שאלות הרלבנטיות לאינטראקציות החברתיות בדבורים ונמלים תוך העזרות במגוון מקורות כולל; PUBMED : GPT; WIKIPEDIA GOOGLE ; ונדון בכל אחת מהן:

מה ניתן ללמוד על האינטראקציות החברתיות של דבורים ונמלים ?

דבורים ונמלים הם חרקים חברתיים המציגים חיי חברה מאורגנים ומורכבים ביותר. על ידי חקר החרקים האלה, אנו יכולים ללמוד כמה שיעורים חשובים על ההתנהגויות החברתיות והארגון שלהם. הנה כמה לקחים מרכזיים שאנחנו יכולים ללמוד:

1. שיתוף פעולה וחלוקת עבודה: דבורים ונמלים מציגות את כוחם של שיתוף פעולה וחלוקת עבודה בתוך קבוצה חברתית. לכל חבר במושבה תפקיד ספציפי והוא תורם לתפקוד הכללי ולהישרדות הקהילה. על ידי עבודה משותפת והתמחות במשימות שונות, הם יכולים להשיג מטרות מורכבות בצורה יעילה יותר.
2. תקשורת ושיתוף מידע: דבורים ונמלים מתקשרות זו עם זו בשיטות שונות כגון פרומונים, שפת גוף ורטט. הם יכולים להעביר מידע על מקורות מזון, איומים פוטנציאליים ומיקום הקן או הכוורת. הלקח כאן הוא החשיבות של תקשורת יעילה ושיתוף מידע בתוך קהילה כדי להבטיח את הצלחתה.
3. הקרבה לטובת הכלל: הן בדבורים והן בנמלים, פרטים מוכנים לעתים קרובות להקריב את רווחתם למען המושבה. חוסר אנוכיות זה נראה, למשל, כאשר דבורים פועלות עוקצות פולשים במחיר חייהן, או כאשר נמלים חיילות מגינות על הקן מפני טורפים. התנהגויות אלה מלמדות אותנו על החשיבות של הצבת צרכי הקבוצה מעל האינטרסים האישיים.
4. יכולת הסתגלות וחוסן: דבורים ונמלים הן יצורים בעלי יכולת הסתגלות גבוהה שיכולים להגיב לשינויים בסביבתם במהירות. הם יכולים להתאים את דפוסי הליקוט שלהם, מיקומי הקינון והמבנה החברתי שלהם בכדי להתמודד עם אתגרים כגון מחסור במשאבים או טריפה.
5. ניהול משאבים יעיל: דבורים ונמלים מצטיינות בניהול משאבים. הם מאחסנים עודפי מזון, מווסתים את גידול האוכלוסייה ומייעלים את נתיבי הליקוט שלהם כדי למקסם את היעילות.
6. קבלת החלטות קולקטיבית: דבורים ונמלים מקבלות החלטות כקבוצה, לעתים קרובות בגישה מבוססת קונצנזוס. לדוגמה, כאשר נחיל דבורי דבש צריך למצוא אתר קינון חדש, דבורי הצופים בוחנות אפשרויות שונות, חוזרות לנחיל ומבצעות "ריקוד" המעביר את איכות ומיקום האתרים הפוטנציאליים. הנחיל מחליט באופן קולקטיבי על האפשרות הטובה ביותר..
7. היררכיה חברתית וארגון: גם לדבורים וגם לנמלים יש מבנים חברתיים היררכיים, כאשר פרטים ממלאים תפקידים שונים ורמות סמכות שונות. המלכה דבורה או המלכה נמלה ממלאת תפקיד מכריע כמנהיגת הרבייה, בעוד דבורים עובדות או נמלים פועלות לבצע משימות מיוחדות. לימוד הארגון החברתי שלהם יכול לספק תובנות לגבי מנהיגות יעילה, תיאום והיתרונות של חברה מובנית היטב.

על ידי בחינת החיים החברתיים של דבורים ונמלים, אנו יכולים לקבל תובנות חשובות על עבודת צוות, תקשורת, חוסר אנוכיות, הסתגלות, ניהול משאבים יעיל, קבלת החלטות קולקטיבית וארגון חברתי.

כיצד מתאמות הדבורים את האינטראקציה ביניהן לבניית הכוורת ?

בניית כוורת דבורים היא תהליך מתואם מאוד והיא דוגמה להתנהגות חברתית אצל חרקים. כך מתאמות דבורי הדבש את התהליך הזה:

1. חלוקת עבודה: לדבורים שונות תפקידים שונים בכוורת, בהתאם לגילן ולצרכי המושבה. דבורים עובדות צעירות, למשל, אחראיות בדרך כלל על בניית הכוורת ותיקונה, בעוד שדבורים עובדות מבוגרות נוטות יותר להיות מעורבות בחיפוש מזון או בהגנה על הכוורת. חלוקת עבודה זו מסייעת להבטיח כי כל המשימות הדרושות מתבצעות ביעילות.
2. תקשורת: הדבורים מתקשרות זו עם זו במגוון שיטות, כולל פרומונים (אותות כימיים) ותנועות כגון "ריקוד". כשמדובר בבניית כוורות, דבורים יכולות להשתמש בשיטות אלה כדי לאותת היכן יש צורך בבנייה, או להצביע על הצורך בחומרי בנייה נוספים.
3. בקרת טמפרטורה: הדבורים שולטות בטמפרטורת הכוורת כדי להבטיח תנאים אופטימליים לייצור ומניפולציה של שעווה. הם יכולים להעלות את הטמפרטורה על ידי רטט שרירי התעופה שלהם, והם יכולים לקרר את הכוורת על ידי אוורור הכנפיים שלהם בכדי להפיץ אוויר.
4. תהליך הבנייה: דבורים פועלות מפרישות פתיתי שעווה מבלוטות שעל בטנם, אותם הן לועסות כדי לרככם ולעצבם לתוך התאים המשושים של חלת הדבש. הן משתמשות בגופן כדי למדוד את התאים ולוודא שהם בגודל ובצורה הנכונים. התאים כולם בנויים בזווית קלה כלפי מעלה כדי למנוע מהדבש לטפטף החוצה.
5. קונצנזוס המושבה: כשמדובר בהחלטות משמעותיות כמו העתקת הכוורת, דבורי הדבש יכולות לקבל החלטות קולקטיביות על ידי הגעה לקונצנזוס. דבורי הצופים יחפשו מיקומים חדשים פוטנציאליים, ואז יחזרו לכוורת ויבצעו ריקודי שכשוך כדי לתקשר את המיקום והאיכות של האתרים שמצאו. הדבורים האחרות יחליטו באיזה אתר לבחור בהתבסס על עוצמת ותדירות הריקודים.

ככלל, בניית כוורת היא תהליך מורכב הדורש שיתוף פעולה ותיאום מצד מושבת הדבורים כולה.

כיצד מלכת הדבורים ועובדות הדבורים בונות כוורת בטבע ומי אחראי לכך ?

בטבע, הדבורים יוצרות כוורות ללא התערבות אנושית. הדבורים הפועלות הן האחראיות על בניית הכוורות, לא המלכה. התהליך מתנהל בדרך כלל באופן הבא:

1. חיפוש מיקום: דבורי הצופים יחפשו מיקום מתאים לכוורת חדשה. זה יכול להיות חלל עץ, בול עץ חלול או מקומות מוגנים אחרים. המיקום האידיאלי יהיה מוגן מפני איתני הטבע והטורפים, ויהיה מספיק מקום למושבה לגדול.
2. בניית הכוורת: ברגע שנמצא מיקום, הדבורים הפועלות יתחילו לבנות את הכוורת. הדבורים מפרישות חומר הנקרא שעוות דבורים מבלוטות שעל בטנם. הן לועסות את השעווה עד שהיא הופכת לגמישה, ואז משתמשות בה לבניית תאים משושים. תאים אלה יוצרים את מבנה חלת הדבש של הכוורת. צורת המשושה יעילה ביותר, דורשת פחות שעווה ומספקת יותר מקום אחסון מאשר צורות אחרות.
3. תפקיד המלכה: בעוד הדבורים הפועלות אחראיות על בניית הכוורת, תפקידה של המלכה הוא לאכלס אותה. תפקידה העיקרי של מלכת הדבורים הוא להטיל ביצים. היא אם כל הדבורים במושבה. לאחר שהדבורים הפועלות בנו מספיק מהכוורת כדי שהמלכה תתחיל להטיל ביצים, היא תתחיל לעשות זאת. ביצים אלה יבקעו לזחלים, שהדבורים הפועלות יזינו ויטפלו בהם עד שיבשילו לדבורים בוגרות.
4. תחזוקה שוטפת והרחבה: ככל שהמושבה תגדל, הדבורים הפועלות ימשיכו לבנות ולתקן את הכוורת לפי הצורך. הם יוסיפו תאים חדשים שהמלכה תוכל להטיל בהם ביצים, כמו גם תאי אחסון לדבש ואבקנים. אם חלק מהכוורת ניזוק, הדבורים הפועלות תתקנה אותו.

חשוב לציין כי חלוקת העבודה במושבת דבורים מאורגנת מאוד, כאשר לכל דבורה יש תפקיד ספציפי למלא בהתאם לגילה ולצרכי המושבה.

מה קורה לדבורה שאינה מתפקדת כראוי במערך חברתי זה?

הדבורים מתפקדות כאמור כחלק ממושבה, ולכל דבורה יש תפקיד מסוים. אם דבורה אינה מתפקדת כראוי, גורלה יהיה תלוי בנסיבות הספציפיות:

1. דבורים עובדות: הן אחראיות על משימות רבות כמו חיפוש מזון, ניקוי הכוורת, טיפול בזחלים והגנה על הכוורת. אם דבורה עובדת אינה מסוגלת לבצע את משימתה ביעילות, סביר להניח שהיא תמות מחוץ לכוורת במהלך חיפוש מזון או מסיבות טבעיות. הכוורת בדרך כלל אינה מושפעת באופן משמעותי מכיוון שדבורים עובדות הן רבות וניתנות להחלפה.
2. זכרים: מטרתם העיקרית היא להזדווג עם המלכה. אם זכר אינו מסוגל למלא תפקיד זה, זו בדרך כלל לא בעיה עבור הכוורת מכיוון שבדרך כלל יש זכרים רבים. הזכרים נפלטים לעתים קרובות מהכוורת בסוף העונה או בתקופות של מחסור במשאבים.
3. מלכה: תפקידה של המלכה הוא להטיל ביצים. אם היא הופכת לא פרודוקטיבית או מתה, המושבה יכולה ליצור מלכה חדשה על ידי האכלת זחל דבורה עובד עם דיאטה מיוחדת של מזון מלכות. אם לא מבחינים בתקלה של המלכה בזמן או שלא ניתן לייצר מלכה חדשה, הדבר עלול להוביל לקריסת המושבה כולה.
4. דבורים חולות או טפיליות: אם דבורה חולה או טפילית, זה עלול לסכן את כל הכוורת. הדבורים פיתחו התנהגויות כדי להפחית את הסיכון הזה. התנהגות אחת כזו נקראת "התאבדות אלטרואיסטית", שבה דבורים חולות עוזבות את הכוורת כדי למות במקום אחר, ובכך אינן מפיצות את המחלה או את הטפיל. התנהגות נוספת היא "התנהגות היגיינית", שבה דבורים בריאות מזהות, ומחסלות את הדבורה החולה או לעתים קרובות מוציאות את הדבורים החולות מהכוורת כדי למנוע התפשטות מחלות.

לכן, אם דבורה אינה מתפקדת כראוי, היא בדרך כלל מוחלפת על מנת למנוע בעיות חמורות יותר עבור הכוורת, בהתאם לתפקיד ולפרטי המצב.

מהם תפקודיה של דבורה מלכה ?

מלכת דבורים, הידועה גם בשם מלכה דבורה, ממלאת תפקיד מכריע בתפקוד מושבת דבורי הדבש. הנה סקירה כללית של תפקודה של מלכת דבורים:

1. רבייה: תפקידה העיקרי של מלכת דבורים הוא להטיל ביצים ולהבטיח את המשכיות המושבה. היא הנקבה הפורייה היחידה במושבה ומזדווגת עם דבורים זכרים בשלב מוקדם בחייה. המלכה מאחסנת את הזרע מההזדווגויות האלה באיבר מיוחד ומשתמשת בו לאורך כל חייה כדי להפרות ביציות.
2. הטלת ביצים: למלכה דבורה יש איבר מיוחד שנקרא אוביפוזיטור, שדרכו היא מטילה ביצים. היא יכולה להטיל אלפי ביצים ביום בעונת השיא. הביצים מוטלות בתאים בתוך חלת הדבש, ולכל ביצה יש פוטנציאל להתפתח לדבורה עובדת, זכר או מלכה חדשה.
3. ייצור פרומונים: המלכה והדבורים מייצרות פרומונים, שהם אותות כימיים המסייעים לווסת את ההתנהגות וההתפתחות של המושבה. הפרומון העיקרי המיוצר על ידי המלכה נקרא "פרומון המלכה המנדיבולרית" (QMP). פרומון זה עוזר לשמור על האחדות וההרמוניה של המושבה על ידי עיכוב התפתחותן של מלכות אחרות וויסות ההתנהגות של דבורים עובדות.
4. ארגון המושבה: נוכחותה של מלכה דבורה משפיעה על המבנה החברתי של המושבה. הדבורים העובדות, שהן נקבות עקרות, מבצעות משימות שונות כגון נקיון של הכוורת, חיפוש אחר צוף ואבקה, בנייה ותחזוקה של הכוורת. הפרומונים של המלכה עוזרים לתאם פעילויות אלה ולשמור על הארגון הכולל של המושבה.
5. החלפת המלכה: תוחלת החיים של המלכה דבורים מוגבלת, ונעה בדרך כלל בין שנה לחמש שנים, אם כי הן פוריות ביותר בשנתיים הראשונות. ככל שהמלכה מזדקנת או אם היא נעשית פחות פרודוקטיבית, הדבורים הפועלות עשויות להחליט להחליף אותה. הן יכולות לגדל מלכה חדשה על ידי בחירת זחל צעיר והאכלתו בתזונה מיוחדת הנקראת מזון מלכות, מה שמעורר את התפתחותו למלכה.

לסיכום, תפקודה של מלכת הדבורים סובב סביב רבייה, הטלת ביצים, ייצור פרומונים ושמירה על הארגון החברתי של המושבה. נוכחותה מבטיחה את הישרדותה וצמיחתה של מושבת דבורי הדבש.

האם לדבורה עובדת או למלכה דבורה יש ייצוג של דבורים אחרות במוחה?

אין ראיות ישירות המצביעות על כך שלדבורים יש "ייצוג" של דבורים אחרות במוחן באופן שבו בני אדם עשויים להמשיג פרטים אחרים. עם זאת, יש להם התנהגויות חברתיות מורכבות הדורשות צורה כלשהי של הכרה ותקשורת.

1. הכרה: דבורים, במיוחד דבורי דבש, ידועות בכך שהן מזהות וזוכרות את חברותיהן לכוורת לפי ריח. לכל דבורה יש ריח ייחודי הקשור לשושלת הגנטית שלה, ודבורים משתמשות במידע זה כדי לזהות פולשים.
2. תקשורת: לדבורים יש גם מערכות תקשורת מורכבות. לדוגמה, דבורים פועלות מבצעות "ריקוד שכשוך" כדי לתקשר את מיקום מקורות המזון לדבורים אחרות. זה מצביע על כך שיש להן הבנה מסוימת של הצרכים והתגובות של דבורים אחרות.
3. המלכה: למלכות תפקיד ייחודי בכוורת. הם מייצרות פרומונים המווסתים את ההתנהגות והפיזיולוגיה של דבורים עובדות. העובדות, בתורן, מאכילות ומטפלים במלכה. זה מצביע על רמה מסוימת של הכרה הדדית והבנת תפקידים.

בעוד התנהגויות אלה מצביעות על צורה של הבנה וארגון חברתי, זה לא אותו דבר כמו שיש "ייצוג" מנטלי של פרטים אחרים כישויות מורכבות ועצמאיות, כפי שניתן לראות אצל יונקים גבוהים יותר. רמה זו של קוגניציה לא הודגמה איפוא בדבורים.

כיצד נמלים משפיעות זו על זו?

נמלים הן חרקים חברתיים החיים במושבות מאורגנות מאוד. הם מתקשרים ומשפיעים זה על זה באמצעות מנגנונים שונים. הנה כמה דרכים שבהן נמלים משפיעות זו על זו:

1. תקשורת כימית: נמלים משתמשות באותות כימיים הנקראים פרומונים כדי לתקשר זו עם זו. פרומונים משתחררים על ידי נמלים ויכולים להעביר מידע על מקורות מזון, סכנה, מיקום הקן ואפילו משימות ספציפיות. נמלים עוזבות שובלי פרומונים כדי להדריך נמלים אחרות למקורות מזון או כדי לסמן נתיבים בטוחים.
2. תקשורת מישושית: נמלים מתקשרות גם באמצעות מגע פיזי. הם משתמשות, באנטנות שלהם כדי לגעת ולתקשר זו עם זו. לדוגמה, הם עשויות להקיש זו על זו כדי להעביר הודעה או לשתף מידע על מיקום מסוים.
3. Trophallaxis: נמלים עוסקות בtrophallaxis, שהוא חילופי מזון או נוזלים אחרים בין פרטים. התנהגות זו מאפשרת להם לחלוק חומרים מזינים ומידע. נמלים מחזירות מזון לחברים אחרים במושבה, במיוחד לצעירים ולחבריהן לקן.
4. גיוס: כאשר נמלים מגלות מקור מזון חדש, הן מתקשרות את מיקומו ואיכותו לחברי מושבה אחרים. תהליך גיוס זה כולל שילוב של פרומונים ואינטראקציות פיזיות. הנמלה המגייסת עשויה להוביל נמלים אחרות למקור המזון באמצעות שובל פרומונים, או שהיא עשויה להדריך אותן פיזית.
5. חלוקת עבודה: מושבות נמלים מציגות חלוקת עבודה, כאשר נמלים בודדות מתמחות במשימות ספציפיות בהתבסס על גילן או הפיזיולוגיה שלהן. התמחות זו מאפשרת לנמלים לעבוד יחד ביעילות. נוכחותם של רמזים מסוימים, כגון פרומונים או אינטראקציות עם נמלים אחרות, יכולה להשפיע על התנהגותה של הנמלה ולגרום לשינוי במשימתה.
6. למידה חברתית: נמלים יכולות ללמוד זו מזו ולהתאים את התנהגותן על סמך תצפיות. לדוגמה, נמלת סקאוט עשויה ללמוד על מסלול יעיל יותר למקור מזון על ידי צפייה בנמלים אחרות ולהתאים את התנהגותה בהתאם.

צורות שונות אלה של תקשורת ואינטראקציה מאפשרות לנמלים לעבוד יחד כיחידה מלוכדת, לתאם פעילויות ולהגיב לשינויים בסביבתן. יכולתם להשפיע זה על זה תורמת להצלחה הכוללת ולהישרדותה של מושבת הנמלים

האם לכל נמלה בנפרד יש ריח ופרמון שונים משלה?

כן, לכל נמלה יש פרופיל כימי ייחודי משלה או "ריח". אותות כימיים אלה, המורכבים בעיקר מפחמימנים, ממוקמים על השלד החיצוני של הנמלה. הפרופיל הייחודי יכול לסייע בתקשורת ביצירת זהות אישית ויכול גם להצביע על מצבה הבריאותי של הנמלה, גילה ופוריותה.

בנוסף לחתימות ריח בודדות, לנמלים יש גם ריח ספציפי למושבה. ריח זה הוא תערובת של האותות הכימיים השונים מכל הנמלים במושבה, והוא זה שמאפשר לנמלים לזהות את חברי המושבה. אם לנמלה אין ריח מושבה כזה (כגון נמלה זרה ממושבה אחרת), היא תוכר כפולשת.

עם זאת, בעוד שלכל נמלה יש חתימה כימית ייחודית, חשוב לציין כי כמובן נמלים לא בהכרח מזהות זו את זו כפרטים באופן שבו בני אדם עשויים לזהות זה את זה . במקום זאת, הן קולטות מידע ספציפי המקודד באותות כימיים אלה, כגון חברות במושבה, קאסטה ומצב רבייה. הארגון וההתנהגות הכוללים של המושבה נובעים מאינטראקציות אינדיבידואליות אלו.

מהם תפקידיה של המלכה נמלה?

לנמלה מלכה יש מספר תפקידים חשובים במושבת נמלים:

1. רבייה: תפקידה העיקרי של נמלת המלכה הוא להתרבות. היא אימם של כל או רוב הנמלים במושבה. לאחר טיסת נישואין, שבמהלכה היא מזדווגות עם זכרים, המלכה מאבדת את כנפיה ומוצאת מקום מתאים להטיל בו את ביציה. לחלק מהמינים יש יותר ממלכה אחת בכל מושבה, אך בדרך כלל יש רק מלכה אחת במושבה.
2. תחילת המושבה: נמלה מלכה שזה עתה הזדווגה תקים מושבה חדשה. היא חופרת חדר קטן באדמה או מוצאת מקום מתאים אחר, שבו היא מטילה את ביציה ומטפלת בלהקה הראשונה של נמלים פועלות. ברגע שהנמלים הפועלות מגיחות, הן לוקחות על עצמן את משימות חיפוש המזון והרחבת הקן, בעוד המלכה ממשיכה להטיל ביצים.
3. ייצור פרומונים: נמלים מלכות מייצרות פרומונים המסייעים לשמור על המבנה החברתי של המושבה. כימיקלים אלה מדכאים את יכולות הרבייה של נמלים פועלות, ומבטיחים שהמלכה היא הנמלה היחידה שמייצרת צאצאים. הפרומונים של המלכה גם משדרים את נוכחותה ואת מצבה הבריאותי למושבה, ועוזרים לשמור על לכידות חברתית.
4. גיוון גנטי: על ידי הזדווגות עם זכרים מרובים במהלך טיסת הנישואין שלהם, מלכות נמלים יכולות להגדיל את המגוון הגנטי בתוך המושבות שלהן. מגוון זה יכול לעזור למושבה להיות עמידה יותר בפני מחלות ותנאי סביבה משתנים.

תפקידה של המלכה יכול להשתנות בהתאם למין הנמלה. לדוגמה, במינים מסוימים, המלכה גם ממלאת תפקיד בחיפוש מזון או הגנה על המושבה. כמו כן, חלק ממיני הנמלים הם "חסרי מלכה" ומתרבים בדרכים אחרות.

מה ההבדל בין מוח של נמלה מלכה לנמלים עובדות?

מוחן של מלכת נמלים ונמלים פועלות שונה, ומשקף את תפקידיהם השונים בתוך המושבה.

לנמלה מלכה יש בדרך כלל גוף גדול יותר מאשר לנמלים פועלות, וההבדל הזה בגודל מתרחב גם למוחות שלהן. עם זאת, לא מדובר רק בגודל. האזורים הספציפיים במוח שהם מפותחים יותר או מתמחים יותר יכולים להשתנות בין מלכות לעובדים, ומשקפים את תפקידיהן ותחומי האחריות השונים שלהן.

לדוגמה, לנמלים פועלות יש לעתים קרובות אונות ריח מפותחות יותר מכיוון שהן מסתמכות במידה רבה על חוש הריח שלהן לצורך חיפוש מזון ותקשורת. האונות האלה מעבדות מידע מהאנטנות, שהן חיוניות לגילוי פרומונים – כימיקלים שנמלים משתמשות בהם כדי לתקשר זו עם זו.

מצד שני, ייתכן שלמלכת נמלים יש אזורים מפותחים יותר במוח הקשורים להתנהגויות רבייה. לאחר שהמלכה הזדווגה והקימה מושבה חדשה, תפקידה העיקרי הוא להטיל ביצים ולהבטיח את הישרדותה של המושבה, כך שאזורים במוחה הקשורים לתפקודים אלה עשויים להיות מפותחים יותר.

בנוסף, מלכות שעפות בכדי להזדווג ולהקים מושבות חדשות עשויות להיות בעלות אזורי עיבוד חזותי מפותחים יותר, מכיוון שהן מסתמכות על ראייה לניווט במהלך טיסת הנישואין שלהן.

עם זאת, חשוב לציין שההבנה שלנו של הנוירוביולוגיה של הנמלים אינה מתקדמת כמו ההבנה שלנו לגבי אורגניזמים אחרים. הרבה ממה שאנו יודעים מבוסס על תצפית על התנהגות ואנטומיה השוואתית, עם כמה תובנות ממחקרים גנטיים ונוירוביולוגיים. הפרטים יכולים גם להשתנות בין מינים שונים של נמלים, שכן יש להם אורח חיים שונה והתנהגויות.

מה קורה לנמלה לא מתפקדת בקן?

לנמלים, כמו לחרקים חברתיים רבים, יש מושבות מאורגנות מאוד עם חלוקת עבודה ברורה. אם נמלה הופכת ללא מתפקדת או חולה, עלולות להיות לכך השלכות חמורות על המושבה עקב התפשטות אפשרית של מחלות. הנה מה שקורה בדרך כלל:

1. בידוד: נמלים התפתחו לזהות מתי חברה במושבה שלהן חולה או לא מתפקדת. הן משתמשות בחוש הריח המפותח שלהם כדי לזהות שינויים בפרומונים. ברגע שמתגלה נמלה חולה או לא מתפקדת, היא עשויה להיות מבודדת משאר המושבה. זוהי התנהגות שנצפתה במינים מסוימים המסייעת במניעת התפשטות הזיהום.
2. הרחקה: במקרים מסוימים, נמלים פועלות עשויות לשאת פיזית נמלה לא מתפקדת אל מחוץ לקן. זה נצפה בדרך כלל כאשר נמלה מתה. התנהגות זו, המכונה נקרופורזיס, משמשת להגנה על שאר המושבה מפני פתוגנים פוטנציאליים שעלולים להתפתח על גופה של הנמלה המתה.
3. סילוק עצמי אלטרואיסטי: באופן מעניין, חלק מהנמלים עוזבות באופן אינסטינקטיבי את המושבה ומבודדות את עצמן כאשר הן חולות מאוד או על סף מוות, התנהגות הידועה בשם "הסרה עצמית אלטרואיסטית". זוהי דרך נוספת שבה נמלים מונעות ממחלות להתפשט בתוך המושבה.
4. טיפול: חלק ממיני הנמלים אף נצפו עוסקים בצורה של טיפול רפואי. הן תטפלנה בחבריהן החולות לקן בדרכים שונות בכדי להסיר את עומס הפתוגן המזיק מגופם. התנהגות זו נצפתה במספר מינים, כולל נמלים אורגות אפריקאיות ונמלי עץ אירופאיות.

התנהגויות אלה משתנות במידה רבה בין מיני נמלים ומושבות שונות, ולא כל הנמלים יפגינו את כל ההתנהגויות הללו. אבל בסך הכל, נמלים פיתחו התנהגויות חברתיות מרשימות כדי להתמודד עם מחלות וחוסר תפקוד במושבות שלהן, הכל במטרה לשמור על הבריאות הכללית וההישרדות של המושבה.

האם יש תוכנית ספציפית לקן נמלים?

למושבות נמלים, למרות מורכבותן, אין "תוכנית" מדויקת באופן שבו בני אדם יכולים לתכנן ולבנות מבנה. במקום זאת, הם משתמשים במערכת של כללים ואותות פשוטים כדי לבנות ולתחזק את הקנים שלהם באופן קולקטיבי, תהליך המכונה לעתים סטיגמרגיה.

בסטיגמרגיה, התנהגותה של נמלה בודדת מגורה על ידי פעולותיהן של נמלים אחרות או על ידי הסביבה עצמה. לדוגמה, אם נמלה מוצאת פיסת חומר מתאימה (כמו גרגר אדמה או עלה), היא תפקיד אותה במקום. נמלים אחרות, המגורות על ידי נוכחותה של אותה יצירה, יפקידו את חתיכותיהן באותו מקום, ועם הזמן, זה מוביל לבניית מבנה.

מינים שונים של נמלים בונים סוגים שונים של קינים, והם משתמשים באותות ובהתנהגויות שונות כדי לעשות זאת. לדוגמה, נמלים חותכות עלים יחתכו ויישאו חתיכות עלים לקן שלהן, שם הן משתמשות בעלים כדי לטפח פטרייה שהן אוכלות. נמלים קוצרות יחפרו רשתות מורכבות של מנהרות וחדרים באדמה. נמלים צבאיות, לעומת זאת, הן נוודות ואינן בונות קן קבע כלל; במקום זאת, הן יוצרות "מחסה" זמני באמצעות גופן.

המורכבות והארגון של קן נמלים נובעים מההתנהגות הקולקטיבית של כל הנמלים במושבה, כל אחת לפי מערכת כללים פשוטה. סוג זה של ארגון מבוזר הוא נושא נפוץ בחרקים חברתיים ומכונה לעתים קרובות "אינטליגנציה נחילית". למרות היעדר סמכות מרכזית או תוכנית מפורטת, מושבות נמלים מסוגלות לבנות מבנים מורכבים המתאימים באופן מושלם לצרכיהן.

האם מוח הנמלה מייצג ומזהה נמלים אחרות?

בעוד שלנמלים אין מוח כמו לבני אדם, יש להן מערכת עצבים מרכזית מתוחכמת המאפשרת להן לעבד מידע, להגיב לסביבתן ולתקשר עם נמלים אחרות.

נמלים מתקשרות בעיקר באמצעות אותות כימיים, או פרומונים, אותם הן יכולות לזהות ולפרש. לדוגמה, נמלים יכולות לזהות חברי מושבה (לעומת פולשים) באמצעות פרומונים ספציפיים למושבה. הן יכולות גם לעקוב אחר שובלי פרומונים שהותירו נמלים אחרות כדי למצוא מקורות מזון, והן יכולות לאותת על סכנה או מידע חשוב אחר באמצעות פרומונים שונים.

בעוד נמלים אינן יכולות "לזהות" נמלים אחרות באופן שבו בני אדם עשויים לזהות זו את זו (כלומר, לזהות פנים באופן חזותי), הן יכולות להבחין בין נמלים שונות בהתבסס על האותות הכימיים שכל נמלה מייצרת. זה מאפשר להן לזהות חברים במושבה שלהם, להבדיל בין קאסטות (כמו פועלים, חיילים ומלכות), ואפילו לזהות את בריאותן או מצבן של נמלים אחרות.

במובן רחב יותר, נמלים מפגינות רמה יוצאת דופן של ארגון חברתי ושיתוף פעולה, המכונה לעתים "אינטליגנציה נחילית". לכל נמלה בנפרד אולי אין יכולת קוגניטיבית רבה בפני עצמה, אך כמושבה, נמלים יכולות לפתור בעיות מורכבות ולהסתגל לתנאים משתנים בסביבתן.

ראה: Esponda F, Gordon DM. Distributed nestmate recognition in ants. Proc Biol Sci. 2015 May 7;282(1806):20142838.

מה קורה כשמלכה נמלה לא מתפקדת?

כאשר נמלת מלכה אינה מתפקדת או אינה ממלאת את תפקידה במושבת הנמלים, יכולות להיות לכך השלכות משמעותיות על הישרדותה ותפקודה של המושבה. הנה כמה תרחישים אפשריים:

1. ירידה בתפוקת הרבייה: תפקידה העיקרי של נמלת המלכה הוא להתרבות ולהטיל ביצים. אם נמלת מלכה מפסיקה לתפקד או אינה מסוגלת להטיל ביצים, תפוקת הרבייה של המושבה תרד. משמעות הדבר היא שיהיו פחות נמלים פועלות שייווצרו, מה שיכול בסופו של דבר להוביל לירידה באוכלוסיית המושבה.
2. החלפת המלכה: בחלק ממיני הנמלים, אם המלכה הופכת ללא מתפקדת או מתה, העובדים עשויים לנסות להחליף אותה על ידי בחירת מלכה חדשה מבין העובדים הקיימים. תהליך זה ידוע בשם "החלפת מלכה" או "ירושת מלכה". העובדת הנבחרת עוברת שינויים פיזיים ופיזיולוגיים כדי להפוך למלכת רבייה. עם זאת, לא לכל מיני הנמלים יש יכולת זו, והישרדות המושבה עלולה להיפגע אם מלכה חלופית לא תיווצר בהצלחה.
3. היחלשות המושבה: ללא מלכה מתפקדת, כוחה הכולל ויציבותה של מושבת הנמלים עלולה להיחלש. המלכה משחררת פרומונים המסייעים לשמור על הסדר החברתי והתיאום בין העובדים. פרומונים אלה גם ממלאים תפקיד מכריע בוויסות ההתנהגות וההתפתחות של נמלים עובדות. היעדרם או דעיכתם של פרומונים אלה עלולה לשבש את תפקודה התקין של המושבה, מה שעלול להוביל לחוסר ארגון ולירידה ביעילות במשימות כגון ליקוט מזון, הגנה וטיפול.
4. נטישת המושבה: במקרים מסוימים, אם המלכה הופכת ללא מתפקדת או מתה, העובדות עשויות לנטוש את המושבה לחלוטין. מושבות נמלים תלויות מאוד בנוכחותה של המלכה להישרדותן ולהצלחת הרבייה שלהן. אם העובדות ראנה שהמושבה אינה בת קיימא עוד ללא מלכה מתפקדת, הן עשויות להתפזר ולנסות להצטרף למושבות שכנות אחרות או להקים מושבות חדשות במקום אחר.

חשוב לציין כי ההשלכות המדויקות של נמלת מלכה שאינה מתפקדת יכולות להשתנות בהתאם למין הנמלים ולנסיבות הספציפיות בתוך המושבה. חלק ממיני הנמלים עשויים להיות עמידים וסתגלניים יותר בהתמודדות עם אובדן מלכה, בעוד שאחרים עשויים להיאבק לשרוד או לגווע ללא מלכה מחליפה

לסיכום : לדבורים ולנמלים יש חברה אאוסוציאלית[חברתית] מובנית מאוד, המורכבת משלוש קאסטות עיקריות: מלכות, שהן נקבות הרבייה, זכרים המסייעים ברבייה, ופועלות שהם נקבות סטריליות המבצעות משימות שונות. מלכות אחראיות על רבייה והקמת מושבות חדשות, בעוד שהזכרים קיימים בעיקר כדי להזדווג עם המלכות. נמלים ודבורים פועלות ממלאות את שאר צרכי המושבה, כולל איסוף מזון, טיפול בצאצאים, הגנה על המושבה ותחזוקת הקן. מבנה אאוסוציאלי זה הוא בעל השפעה רבה על הישרדותם וחוסנם של שני המינים, ומאפשר להם להסתגל ולשגשג בסביבות שונות. תקשורת היא גם המפתח בחברות אלה, כאשר פרומונים ממלאים תפקיד מרכזי בוויסות ההתנהגות החברתית והקצאת המשימות בין יחידים. כאמור בעוד נמלים אינן יכולות "לזהות" נמלים אחרות באופן שבו בני אדם עשויים לזהות זו את זו (כלומר, לזהות פנים באופן חזותי), הן יכולות להבחין בין נמלים שונות בהתבסס על האותות הכימיים שכל נמלה מייצרת. זה מאפשר להם לזהות חברים במושבה שלהם, להבדיל בין קאסטות (כמו פועלות, חיילות ומלכות), ואפילו לזהות את בריאותן או מצבן של נמלים אחרות. במובן רחב יותר, נמלים מפגינות רמה יוצאת דופן של ארגון חברתי ושיתוף פעולה, המכונה לעתים "אינטליגנציה נחילית". לכל נמלה בנפרד אולי אין יכולת קוגניטיבית רבה בפני עצמה, אך כמושבה, נמלים יכולות לפתור בעיות מורכבות ולהסתגל לתנאים משתנים בסביבתן.

בברכה ולהתראות בשיחות הבאות

דר' איגור סלגניק ופרופ' יוסי לוין