מחקר חדש: נמלים מסוימות מייצרות לעצמן "שריון" של סידן פחמתי עשיר במגנזיום, המחזק את השלד החיצוני שלהן ומקנה להן הגנה

נמלים גוזרות עלים הן בעלי חיים מרתקים: חרקים חברתיים שעוסקים בחקלאות. הנמלים מגדלות פטריות על מצע של עלים, שאותם הן חותכות ולועסות כדי ליצור את המזון האופטימלי עבור "הגידולים החקלאיים" שלהן. הפטריות האלו הן המזון העיקרי של הנמלים, והמזון היחיד שאוכלות המלכה והנמלים שאינן יוצאות מן הקן. את ההתנהגות המופלאה הזו אנחנו מכירים כבר זמן רב, אבל כעת גילו חוקרים עוד תכונה יוצאת דופן של נמלים גוזרות עלים: לפחות אחד המינים בקבוצה זו מייצר לעצמו שריון, עשוי מסידן פחמתי ומגנזיום.

כמו תגליות מדעיות לא מעטות, גם השריון של הנמלים התגלה במקרה. קמרון קארי (Currie), חוקר באוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון בארצות הברית, חקר את יחסי הגומלין בין נמלים מהמין Acromyrmex echinatior ובין החיידקים החיים על גופן, ובין השאר ביקש לבחון את השלד החיצוני של הנמלים האלו. לכל החרקים יש שלד חיצוני, מבנה קשיח אך גמיש שמורכב בעיקר מכיטין, אך אצל הנמלים האלו הוא היה מכוסה במעין ציפוי לבן מוזר. קארי ביקש מהונגג'י לי (Li), בתר-דוקטורנט במעבדה, להוריד את הציפוי – אך התברר שזה קשה משחשבו. שיטות שהסירו בקלות ציפויי שעווה, למשל, לא פעלו כלל על הציפוי המסתורי של הנמלים.

פריצת הדרך, סיפר לי בראיון לאתר Science News, הגיעה יום אחד כאשר הוא צחצח את שיניו. נוזל שטיפת פה ידוע ביכולתו להוריד שאריות מזון הדבוקות לשיניים ואף לפרק מינרלים, בלי לפגוע ברקמות ביולוגיות. האם הוא יוכל להיות הפתרון?

נוזל שטיפת הפה אכן הוריד את הציפוי, ונתן לחוקרים את הרמז הראשון לכך שהוא מורכב ממינרל. בדיקות קפדניות יותר העלו שמדובר בשכבה של סידן פחמתי, שמכילה גם ריכוז גבוה של מגנזיום. "היה סלע על הנמלים האלו", אמר לי בריאיון לנשיונל ג'יאוגרפיק. "מצאתי נמלי סלע!".

החוקרים גידלו את הנמלים במעבדה, וראו שהגבישים הקטנטנים של סידן פחמתי לא הגיעו אליהן ממקור חיצוני, אלא הנמלים עצמן ייצרו אותם. ככל שהנמלה גדלה, כך גם גדל והתעבה הציפוי שכיסה את גופה. סידן פחמתי הוא מינרל נפוץ למדי בעולם החי, ומשמש לייצור מגוון מבנים , מקונכיות ועד קליפות ביצים. סרטנים, הקרובים למדי לחרקים, משתמשים בו לחיזוק השריון שלהם. ובכל זאת, אולי במפתיע, הנמלים גוזרות העלים הן הראשונות מהמחלקה הגדולה והמגוונת של החרקים שציפוי מינרלי שכזה נמצא אצלן, בצורתן הבוגרת.

נמלת Atta cephalotes עורפת את ראשה של נמלת Acromyrmex echinatior צילום: Caitlin M. Carlson
הגנה עצמית. נמלת Atta cephalotes (מימין) תוקפת נמלת Acromyrmex echinatior צילום: Caitlin M. Carlson

שריון ראשון – ורבים אחריו?

האם הציפוי המינרלי מחזק את השלד החיצוני של הנמלים, ומעניק להן הגנה? כדי לבדוק זאת, החוקרים בדקו את החוזק של השלד החיצוני עם הציפוי ובלעדיו, ומצאו שבעוד עובי הציפוי הוא רק כשבעה אחוזים מהעובי הכולל של השלד, השלד המצופה קשיח פי שניים. השאלה הבאה הייתה לשם מה נחוץ לנמלים שריון קשיח שכזה. החוקרים שיערו שהוא עוזר להן בקרבות נגד נמלים ממינים אחרים, קרבות שמתרחשים בטבע לעתים קרובות למדי. ואמנם, כשהציבו נמלים עם השריון המינרלי ונמלים שהשריון הוסר מהן מול נמלים גדולות יותר, מהמין Atta cephalotes, הנמלים בעלות השריון התמודדו בהצלחה רבה יותר עם היריבות.

האם נמלים ממינים אחרים, ואולי גם חרקים נוספים, מתהדרים בשריונים מינרליים, ופשוט לא גילינו אותם עדיין? בהחלט ייתכן, אומרים החוקרים – שכן הנמלים מהמין Acromyrmex echinatior הן מהחרקים הנחקרים ביותר בטבע, ורק עכשיו חשבו החוקרים לבדוק את הציפוי על השלד החיצוני שלהן. "אם לא ידענו על המינרל במין הזה, מה זה אומר לגבי 99.9 אחוזים מהחרקים שנחקרו מעט מאוד, או בכלל לא?" תהה קארי.

למה הן צריכות שריון? בסרטון רואים כיצד נמלת Atta cephalotes עורפת את ראשה של נמלת Acromyrmex echinatior חסרת הגנה: