أصل داخل‑نوعي للكروموسومات B في Tetragonisca fiebrigi (Apidae: Meliponini) استُنتج من بيانات السيتوجنتيك وحجم الجينوم النووي

لماذا تهم الكروموسومات الإضافية الصغيرة في النحل

النحل بلا لسان يعتبر مَلَقِّحًا مهمًا وشائعًا بين مربي النحل على نطاق صغير في البرازيل. نوعان من نحل الـ«جاتاي» المتشابهان لدرجة تكاد تكون متطابقة يتشاركان نفس المواطن وحتى نفس الخلايا، ومع ذلك يحمل أحدهما كروموسومات إضافية غامضة بينما الآخر لا يحملها. هذه القطع الزائدة من الحمض النووي، المسماة كروموسومات B، حيرت علماء الأحياء لعقود: هل هي حمولة جينية عديمة الفائدة، أم متطفلة أنانية، أم جزء من تاريخ جينومي خاص بالنوع؟ تستكشف هذه الدراسة من أين أتت هذه الكروموسومات الإضافية في أحد أنواع الجاتاي وماذا قد تعني لتطور النحل.

نوعان يشبهان بعضهما لكن لهما اختلافات خفية

ركّز الباحثون على نوعين من النحل بلا لسان المقربين، Tetragonisca angustula وTetragonisca fiebrigi، وكلاهما يُربى شائعًا ويعرفان بنفس الاسم العام. بالعين المجردة، تبدو الأنواع متشابهة للغاية ويميزهما بالأساس فروق لونية طفيفة وصفات تشريحية لدى الذكور. تحت المجهر، مع ذلك، أظهرت أعمال سابقة فرقًا واضحًا واحدًا: فقط T. fiebrigi يحمل كروموسومات B، وهي عناصر إضافية تتجاوز المجموعة الكروموسومية العادية. وبما أن هذه الأنواع واسعة الانتشار ويسهل تربيتها، فهي توفر مختبرًا طبيعيًا لاختبار كيف تنشأ مثل هذه الكروموسومات وتنتشر.

فحص الكروموسومات عبر مستعمرات متعددة

أخذ الفريق عينات من 10 مستعمرات لـT. angustula و16 مستعمرة لـT. fiebrigi من مواقع عدة في البرازيل. باستخدام تقنيات تلوين كروموسومات تقليدية، فحصوا المجموعات الكروموسومية الكاملة للذكور والإناث. كان لدى كلا النوعين الترتيب الأساسي نفسه: 34 كروموسومًا في الإناث و17 في الذكور، جميعها ذات ذراع واحدة غنية بالحمض النووي النَّاشط والذراع الأخرى مهيمنة عليها حمض نووي متكرر مزدحم بكثافة. فقط T. fiebrigi أظهر كروموسومات B، وكانت هذه العناصر الإضافية غالبًا من بين الأكبر داخل الخلية. الإناث كان لديها دائمًا كروموسوم B واحد على الأقل وقد تحمل حتى سبعة، بينما تراوحت أعداد الذكور من صفر إلى خمسة. هذا النمط يوحي بوجود نوع من «الدفع» يساعد كروموسومات B على البقاء والتكاثر داخل المستعمرات، خصوصًا في الإناث.

قياس محتوى الحمض النووي مثل وزن الجينومات

للاطلاع على ما إذا كانت هذه الكروموسومات الإضافية تضيف بالفعل كتلة للجينوم، قاس العلماء إجمالي محتوى الحمض النووي في حشرات مفردة باستخدام قياس التدفق الخلوي (flow cytometry)، وهي تقنية تقدر مقدار المادة الجينية الموجودة داخل نوى الخلايا. حللوا 45 فردًا من T. angustula من منطقتين متباعدتين و53 فردًا من T. fiebrigi من ثلاث مستعمرات. على الرغم من وجود العديد من كروموسومات B وغالبًا الكبيرة في T. fiebrigi، كان متوسط أحجام الجينوم متقاربًا بين النوعين تقريبًا. وداخل كل نوع لوحظ تباين بين الأفراد، لكن الاختبارات الإحصائية لم تجد اختلافًا ذا مغزى سواء بين المناطق أو بين النوعين بشكل عام.

دلائل حول مصدر الكروموسومات الإضافية

لو أن كروموسومات B في T. fiebrigi نشأت من نوع آخر عبر التهجين، لكان من المتوقع أن تزيد كمية الجينوم بشكل ملحوظ أو أن تُوجد في كلا النوعين. بدلًا من ذلك، لا يحمل T. angustula كروموسومات B على الإطلاق، وكمية الحمض النووي الكلية في النوعين متطابقة. في الوقت نفسه، هناك تسلسل حمض نووي متكرر أساسي يهيمن على كروموسومات B وُجد أيضًا في الكروموسومات العادية لكلا النوعين، ونمط الحمض النووي المزدحم يختلف بينهما: لدى T. fiebrigi ذراعان طويلة أكثر نشاطًا، بينما لدى T. angustula أذرع أكثر تكثفًا. هذه الأدلة تقترح أنه في T. fiebrigi، من المحتمل أن أجزاء من كروموسوماتها العادية انكسرت واستقرت ككروموسومات إضافية.

ماذا يعني ذلك للنحل وجينوماته

لغير المتخصصين، الخلاصة أن الكروموسومات الإضافية الغامضة في أحد أنواع الجاتاي نشأت على الأرجح من داخل جينوم النوع نفسه، بدلًا من أن تكون واردة من نوع آخر. وعلى الرغم من أن هذه كروموسومات B قد تكون كبيرة وعديدة، فإنها لا تغير مقدار الحمض النووي الكلي في النوع مقارنةً بقريبه المقرب بشكل ملحوظ. من خلال فحص العديد من المستعمرات والأفراد، تُظهر هذه الدراسة كيف يمكن للجينومات أن تُعيد ترتيب نفسها وتولد شظايا كروموسومية إضافية دون مدخلات خارجية واضحة. يساعد فهم كيفية نشوء واستمرار مثل هذه العناصر علماء الأحياء على تجميع صورة تطور الجينومات لدى النحل والتكيف، وهو أمر يوفر في النهاية رؤى تدعم حفظ هذه الملقحات الحيوية واستخدامها المستدام.

الاستشهاد: Cunha, M.S., Lino-Neto, J., Soares, F.A.F. et al. An intraspecific origin of B chromosomes in Tetragonisca fiebrigi (Apidae: Meliponini) inferred from cytogenetic and nuclear genome size data. Sci Rep 16, 9040 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39709-8

الكلمات المفتاحية: نحل بلا لسان, كروموسومات B, حجم الجينوم, تطور الكروموسومات, سيتوجنتيك النحل