האבולוציה של הצרעה החכמה

כאשר אחת הצרעות חוזרת לקן עמוסה במזון שליקטה, חברותיה מזהות אותה מיד, לפי דוגמת הצבעים של פניה ובטנה. לנו זה אולי נשמע טריוויאלי, אבל אצל חרקים היכולת לזהות פרטים מהקבוצה לפי מראה פניהם נדירה למדי. מחקר חדש מראה שהיכולת הזו התפתחה אצל מין אחד של צרעות רק באלפי השנים האחרונות, באבולוציה מהירה שמעידה על היתרון הגדול של פיתוח יחסים מורכבים עם חברי הקבוצה. 

הפלכית הצפונית (Polistes fuscatus) חיה בצפון אמריקה ובמרכזה, בקינים שעשויים לכלול חמש מלכות או אפילו יותר כל אחד. בין המלכות יש היררכייה ברורה: הנקבה הדומיננטית היא שמטילה את רוב הביצים, ולנקבות האחרות יש אפשרות להסתפק במספר מועט של ביצים ולעזור לנקבה הדומיננטית עם גידול הזחלים שבוקעים מביציה, או לעזוב ולנסות להקים קן משלהן. מצב דומה מתקיים אצל קרובת משפחתן, הפלכית השכיחה, והוא הראה את השיקולים הכלכליים של הצרעות. "יש יתרונות לחיים בקבוצה, אבל גם חסרונות עבור הפרט", אמר מייקל שיהאן (Sheehan) מאוניברסיטת מישיגן, שבמעבדתו נערך המחקר. "בחברות שיש בהן כמה מלכות שמנהלות קשרי גומלין זו עם זו, זיהוי של כל פרט נהיה מועיל".

תווי פנים ייחודיים לכל צרעה וצרעה. פלכית צפונית על פרח | צילום: Shutterstock

סימנים של אבולוציה

מחקרים קודמים הראו שהפלכיות הצפוניות אכן מזהות זו את זו, ויכולת זו היא ייחודית למדי: צרעות אחרות, אפילו מאותו סוג, לא ניחנות בה. במחקר החדש, שיהאן ועמיתיו קבעו את רצף ה-DNA בגנום של הפלכית הצפונית ושל שני מינים קרובים אליה שאינם מזהים את הפנים של חבריהם, P. metricus ו-P. dorsalis, וחיפשו סימנים לאזורים שעברו אבולוציה לאחרונה, כלומר אזורים שהשתנו מאז ששלושת המינים האלו התפצלו למינים נפרדים. לחץ הברירה הטבעית גורם לכך שרצף ה-DNA שהוא המועיל ביותר לבעל החיים, ועוזר לו לשרוד ולהעמיד צאצאים, יעבור לדורות הבאים ועם הזמן יופיע אצל כל הפרטים באוכלוסייה. רצף שנמצא אצל כמעט כל הפרטים של הפלכית הצפונית, אבל לא נמצא אצל המינים האחרים, יהיה למשל סימן לאבולוציה שהמין עבר מאז שהשושלות נפרדו.

"אנחנו מחפשים אזורים שאין בהם הרבה שוֹנוּת", הסביר שיהאן. "זה אומר לנו שמוטציה חדשה הופיעה והייתה כל כך מועילה, שהיא התפשטה במהירות והגיעה לכל האוכלוסייה. ככל שבאזור ארוך יותר ב-DNA יש שונות מועטה יותר, כך אנו יודעים כי הלחץ הברירתי שהוביל להתפשטות הזו התרחש קרוב יותר לזמננו".

המחקר העלה כמה עשרות גנים שעברו אבולוציה באלפי השנים האחרונות, וחלק גדול מהם היו קשורים לראייה, זיכרון, למידה והתפתחות המוח – כולם כמובן קשורים ליכולת של הצרעות לזהות את המראה של בני מינן. התוצאות הראו שהשינוי האבולוציוני ביכולת הקוגניטיבית של הצרעות התרחש מהר, ורובו לא נבע מברירה טבעית על שונות גנטית שנמצאה כבר מלכתחילה באוכלוסייה, אלא ממוטציות חדשות שהופיעו במקרה, והברירה הטבעית הפעילה עליהן לחץ חזק מרגע שהופיעו. פירושו של דבר הוא שהמוטציות האלו הקנו יתרון משמעותי לצרעות.

"השאלה הגדולה שביקשנו לחקור היא איך תכונות מורכבות מתפתחות. מה האופן והקצב של אבולוציה של תכונות קוגניטיביות?" אמר שיהאן. "המסקנה המפתיעה שהגענו אליה היא שהלחץ החזק ביותר של הברירה הטבעית בתקופה האחרונה אצל הצרעות האלו לא היה קשור להתמודדות עם האקלים, לא להשגת מזון ולא לטפילים, אלא להתמודדות טובה יותר זו עם זו".