הורשה אםית של יחס המינים הראשוני בחרקן הפטריות בעל כנפיים כהות Lycoriella ingenua

למה זבובונים קטנטנים ובני משפחותיהם חשובים

ברוב בעלי החיים, האם התינוק יהיה זכר או נקבה נקבעת באופן מוחלט על־ידי הכרומוזומים שהוא מקבל בעיצוּב, מה שמוביל לתערובת יחסית שווה של בנים ובנות. חרקני הפטריות בעלי הכנפיים הכהות, לעומת זאת, שוברים כלל זה באופן מרשים. זבובים זעירים אלה, שיכולים לפלוש למשתלות פטריות, לעתים מגישים צאצאים שמורכבים כמעט כולן מבנים או כמעט כולן מבנות. המחקר הזה בוחן מין כזה, Lycoriella ingenua, כדי לגלות מדוע יחס המינים שלהם כה מוזר, האם דפוסים אלו עוברים במשפחה, והאם הטמפרטורה יכולה להטות את היחס בין בנים לבנות.

דרך מוזרה להכריע מי ייוולד זכר או נקבה

ב־Lycoriella ingenua, כללי הירושה הכרומוזומלית הרגילים מתהפכים. זכרים נושאים רק את הכרומוזומים שקיבלו מאימותיהם, וכאשר הם מייצרים זרע, כל תא זרע מסתיים עם שתי עותקי כרומוזום X במקום אחד. כאשר זרעים אלה מפרים ביצה, העובר הנוצר מתחיל בשלוש כרומוזומי X. בשלבי התפתחות מוקדמים, לפני שהעובר מפעיל את הגנים שלו עצמו, הוא מאבד אחד או שניים מהכרומוזומים X האלה. איבוד של X אחד מייצר נקבה; איבוד של שניים מייצר זכר. מכיוון שהחיתוך הכרומוזומלי הזה נשלט על־ידי מולקולות שהאם מטעינה לביציה, לאימהות יש את היכולת להשפיע כמה בנים וכמה בנות הן יפיקו.

משפחות עם תערובות מאוד שונות של בנים ובנות

החוקרים אספו חרקני פטריות ממחסן פטריות בסקוטלנד והקימו עשרות "קווני אם־בודדת" (isofemale lines), כל אחד שהוקם על־ידי זוג מהוקצע יחיד. הם עקבו אחר קווי המשפחה הללו עד ארבעה דורות, וספרו בקפידה את מספר הצאצאים הזכרים והנקבות בכל טרף. התוצאות הראו שונות קיצונית: חלק מהטרפים היו כולם זכרים, חלק כולם נקבות, והרבה היו איפשהו באמצע. בכל הטרפים יחד, הממוצע היה מוטה מעט לטובת הזכרים, אך הפיזור היה רחב בהרבה ממה שציפו אילו המין היה נקבע באופן טהור על ידי מקריות, מה שמרמז על שליטה ביולוגית בסיסית במקום מזל אקראי.

יחסי מין שעוברים במשפחה

כדי לבדוק האם יחסי המינים הלא־שגרתיים הללו ניתנים להורשה, הצוות השווה בין אימהות לבנותיהן, תוך התמקדות במקרים שבהם הבנות היו מזווגות לאחיהן כך שרקעי המשפחה היו דומים. בנות של אימהות שהיו חזקות בהטייה לעבר זכר נטו, בממוצע, להפיק טרפים שגם הם יותר מוטים לזכרים, ובנות של אימהות שהיו מוטות יותר לעבר נקבה נטו להפיק יותר בנות. אשכולות בתוך אותה משפחה גם כן הראו דמיון גדול יותר ביחסי המינים מאשר נקבות שאינן קרובות. דפוסים אלה מצביעים על מרכיב גנטי מבוקר אםית שמשפיע על החלק היחסי של העוברים המונחים בדרך להיות בנים או בנות, ועשוי לכלול מספר גנים הפועלים יחד במקום מתג יחיד של הדלקה וכיבוי.

בדיקה האם הטמפרטורה מטה את הכף

עבודות קודמות במינים קרובים של חרקנים רמזו שטמפרטורה בתקופת התפתחות האם עשויה להשפיע על יחס המינים של צאצאיה. כדי לבדוק זאת, המחברים גידלו זבובים בשלושה טמפרטורות—12 °C, 18 °C ו־25 °C—במהלך שלב הגבּל (pupal stage), כאשר מתרחשת היווצרות הביציות, ואז החזירו את כל הצאצאים ל־18 °C וספרו זכרים ונקבות. בעוד שטמפרטורות קיצוניות, ובייחוד הטיפול הקר, גרמו לעלייה בתמותה הכללית ונראו פוגעות במקצת יותר במינים זכריים, שיעור הבנים והבנות לא השתנה באופן עקבי או מובהק סטטיסטית בין הטמפרטורות. במין זה, לפחות בטווח הנבדק, נראה שהטמפרטורה אינה גורם מרכזי בהטיית יחס המינים.

מה משמעות הדבר להבנת מין ואבולוציה

העבודה מראה שב־Lycoriella ingenua, החלק של בנים ובנות בטרף הוא תכונה משתנה וניתנת להורשה שעוצבה על־ידי גני האם במקום תוצאה קבועה של 50:50. הטמפרטורה ממלאת רק תפקיד משני, אם בכלל, בהטיית מאזן זה. לרוב האנשים, הרעיון המרכזי הוא שהמין בזבובים אלה לא נקבע פשוט על־ידי אילו כרומוזומים העובר מתחיל איתם, אלא על־ידי כמה כרומוזומי X העובר מוותר—נושא הנשלט על־ידי הוראות גנטיות שהאִם מניחה. זה הופך את חרקן הפטריות בעל הכנפיים הכהות למודל חזק לחקירת מערכות קביעת מין מורכבות רב־גניות ועוזר לביולוגים להבין כיצד יחס מינים יוצא דופן מתפתח בטבע, כולל במינים המשפיעים על החקלאות והמערכות האקולוגיות.

ציטוט: 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

מילות מפתח: קביעת מין, חרקני פטריות, יחס מינים, השפעות אםיות, תכונות פוליגניות