الوراثة الأمومية لنِسَبِ الأَجِنَّةِ الأولية في ذبابة الفِطر ذات الأجنحة الداكنة Lycoriella ingenua

لماذا تهم هذه الذبابات الصغيرة وعائلاتها

في معظم الحيوانات، يُحدَّد ما إذا كان المولود ذكراً أم أنثى بواسطة الصبغيات التي يرثها عند الإخصاب، مما يؤدي عادة إلى مزيج متقارب من الذكور والإناث. لكن ذبابة الفطر ذات الأجنحة الداكنة تكسر هذه القاعدة بشكل لافت: فهذه الذبابات الصغيرة، التي قد تصيب مزارع الفطر، تُنتج أحياناً أفواخاً تضم جميعها تقريباً ذكوراً أو جميعها تقريباً إناثاً. تبحث هذه الدراسة في نوع واحد من هذه الذباب، Lycoriella ingenua، لتعرف لماذا تكون نسب الجنس غير اعتيادية، وما إذا كانت هذه الأنماط تمرّ عبر العائلات، وما إذا كان للحرارة تأثير في إمالة التوازن نحو الذكور أو الإناث.

طريقة غريبة لتحديد إن كان المولود ذكراً أم أنثى

في Lycoriella ingenua تنقلب قواعد الوراثة الكروموسومية المعتادة. يحمل الذكور نسخاً من الكروموسومات نقلها إليهم أمهاتهم فقط، وعندما تُنتِج الحيوانات المنوية، تنتهي كل خلية منوية بحاملتين من كروموسوم X بدلاً من واحدة. عندما تُخصّب هذه الحيوانات المنوية البيضة، يبدأ الجنين بوضعٍ يحتوي ثلاث نسخ من X. في مراحل مبكرة من التطور، قبل أن يُفعّل الجنين جيناته الخاصة، يتخلص من واحدة أو اثنتين من نسخ X. فقدان نسخة واحدة يؤدي إلى أن يصبح الجنين أنثى، وفقدان اثنتين يؤدي إلى أن يصبح ذكراً. وبما أن هذا القطع الكروموسومي يتحكم فيه جزيئات تُحمَّل في البيض بواسطة الأم، فتمتلك الأمهات القدرة على التأثير في عدد الأبناء والبنات الذين ينتجنهم.

عائلات ذات تَراكيبات مختلفة جداً من الذكور والإناث

جمَعَ الباحثون ذبابات الفطر من مزرعة فطر في اسكتلندا وأسسوا عشرات «خطوط إناث أحادية الأصل» (isofemale lines)، بدأ كل خط بواسطة زوج واحد مخصَّب. تابعوا هذه الخطوط العائلية حتى أربع أجيال، مُحصين بعناية عدد النسل الذكور والإناث في كل دفعة. أظهرت النتائج تبايناً شديداً: بعض الأفواخ كانت جميعها ذكور، وبعضها جميعها إناث، والعديد كانت في مواضع متباينة بين هذين крайَي الطيف. عبر كل الأفواخ معاً، كان المتوسط منحرفاً قليلًا نحو الذكور، لكن التشتت كان أوسع بكثير مما يُتوقع لو كانت نسبة الجنس تُحَدَّد بعشوائية صرف، مما يشير إلى وجود ضوابط بيولوجية كامنة بدلاً من حظٍ عشوائي.

نسب الجنس التي تنتقل عبر العائلة

لاختبار ما إذا كانت هذه النسب غير الاعتيادية موروثة، قارن الفريق الأمهات ببناتهنّ، مركزين على الحالات التي تزاوجت فيها البنات مع إخوتهن بحيث تظل الخلفية العائلية متقاربة. ميّزت بنات الأمهات ذات الانحياز القوي نحو الذكور ميلًا، في المتوسط، لإنتاج أفواخ أكثر ميلاً للذكور، وبنات الأمهات الأكثر ميلاً نحو الإناث ميّزن ميلًا لإنتاج المزيد من الإناث. كما أن الأشقاء ضمن نفس العائلة كان لديهم نسب جنس أكثر تشابهاً مقارنة بالإناث غير المرتبطات. تشير هذه الأنماط إلى مكوّن وراثي أمومي يؤثر فيما يبدو على نسبة الأجنّة التي تُوجَّه نحو أن تصبح ذكوراً أو إناثاً، ومن المحتمل أن يتضمن عدة جينات تعمل معاً بدلاً من مفتاح واحد يعمل بنمط تشغيل/إيقاف.

اختبار ما إذا كانت الحرارة تُؤمِل الكفة

عمل سابق على أنواع قرابية من هذه الذبابات ألمح إلى أن الحرارة أثناء تطور الأم قد تُؤثر على نسبة جنس نسلها. للتحقق من ذلك، ربّى المؤلفون اليرقات في ثلاث درجات حرارة — 12 °م، 18 °م، و25 °م — خلال مرحلة العذراء، عندما يتكون البيض، ثم أعادوا كل النسل إلى 18 °م وحسبوا الذكور والإناث. بينما زادت درجات الحرارة القصوى، وخاصة المعاملة الباردة، الوفيات الإجمالية وبدا أنها تؤثر أكثر على الذكور إلى حد ما، لم تتغير نسبة الذكور إلى الإناث بطريقة متسقة أو ذات دلالة إحصائية عبر الدرجات الحرارية. في هذا النوع، على الأقل ضمن النطاق المختبر، لا تبدو الحرارة عاملًا رئيسياً في إحداث انحرافات نسب الجنس.

ما الذي يعنيه هذا لفهم الجنس والتطوّر

تُظهر هذه الدراسة أنه في Lycoriella ingenua، إنّ حصة الذكور والإناث في الدفعة هي صفة قابلة للتغير ومرَثية تُشكَّل بواسطة جينات الأم بدلاً من نتيجة ثابتة 50:50. تلعب الحرارة دوراً ثانوياً إن وُجِدَ على الإطلاق في إمالة هذا التوازن. لفهمٍ بسيط، الفكرة الأساسية هي أن جنس هذه الذبابات لا يُحدَّد ببساطة بواسطة الصبغيات التي يبدأ بها الجنين، بل بعدد نسخ X التي يتخلَّى عنها الجنين — وهو أمر تسيطر عليه تعليمات جينية وضعتها الأم. يجعل هذا النوع من ذباب الفطر نموذجاً قوياً لدراسة أنظمة تحديد جنس متعددة الجينات ويساعد علماء الأحياء على فهم كيف تتطور نسب الجنس غير الاعتيادية في الطبيعة، بما في ذلك في الأنواع التي تؤثر على الزراعة والنظم البيئية.

الاستشهاد: Shlyakonova, M., Monteith, K.M., Ross, L. et al. Maternal inheritance of primary sex ratios in the dark-winged fungus gnat Lycoriella ingenua. Heredity 135, 113–119 (2026). https://doi.org/10.1038/s41437-026-00821-0

الكلمات المفتاحية: تحديد الجنس, ذبابة الفطر, نسبة الجنس, تأثيرات أمومية, صفات بوليجينية