एचचींटियों के एकान्त पूर्वजों के बीच उभरे हुए जटिल चींटी समाज सामाजिक कीट जीव विज्ञान के बड़े रहस्यों में से एक हैं। चींटियां सामाजिक हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास अतिव्यापी पीढ़ियां, सामूहिक ब्रूड देखभाल और घोंसले के भीतर श्रम का प्रजनन विभाजन है। अब, रॉकफेलर यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक तरीका खोजा है कि एक चींटी कॉलोनी के सदस्यों के बीच चयापचय परस्पर निर्भरता विकसित हो सकती है।

चींटी प्यूपा – जो तितली के क्रिसलिस चरण के समतुल्य हैं – पिघलने वाले द्रव से प्राप्त दूध जैसा पदार्थ उत्पन्न करती हैं जिसे वयस्क चींटियों और लार्वा दोनों द्वारा खाया जाता है। आमतौर पर, जब कीड़े पिघलते हैं, तो वे एक तरल पदार्थ का स्राव करते हैं, जो पिघले जाने के पूरा होने पर जानवर द्वारा पुन: अवशोषित कर लिया जाता है। लेकिन चींटियों में, यह पोषण-समृद्ध पदार्थ कॉलोनी के भीतर एक प्रकार की “चयापचय मुद्रा” के रूप में कार्य करता है और हो सकता है कि चींटियों के विकासवादी संक्रमण में शिथिल सहयोग करने वाले व्यक्तियों के समूह से वास्तव में एकीकृत सुपरऑर्गेनिज्म में एक भूमिका निभाई हो, शोध के अनुसार में प्रकाशित किया गया था प्रकृति आज (30 नवंबर)।

“यह वास्तव में एक साफ-सुथरा अध्ययन है, क्योंकि यह एक नए प्रकार के सामाजिक हस्तांतरण की पहचान कर रहा है, जिस पर पहले किसी ने ध्यान नहीं दिया था,” कहते हैं एड्रिया ले बोउफजो स्विटज़रलैंड के फ़्राइबर्ग विश्वविद्यालय में चींटियों में मुँह से मुँह के द्रव विनिमय व्यवहार (ट्रोफालैक्सिस) का अध्ययन करता है, और जिसने नए अध्ययन पर काम नहीं किया।

चींटियों की कॉलोनियों में, रानियां प्रजनन करती हैं, लेकिन श्रमिक नहीं करते हैं, और वर्षों से यह एक रहस्य बना हुआ था कि क्यों कुछ व्यक्ति रानी का समर्थन करने के लिए प्रजनन करने का अवसर छोड़ देंगे। एक सदी से भी पहले, अग्रणी मर्मेकोलॉजिस्ट विलियम मोर्टन व्हीलर ने सुझाव दिया था कि सुपरऑर्गेनिज्म के विकास में पोषण-साझाकरण एक महत्वपूर्ण कारक हो सकता है, लेकिन इस विचार के अनुसार उस समय बहुत अधिक कर्षण प्राप्त नहीं हुआ था। काज़ुकी सूजीजो जापान में रयूक्यूस विश्वविद्यालय में सामाजिक कीड़ों की विकासवादी पारिस्थितिकी का अध्ययन करता है और अध्ययन में शामिल नहीं था।

बाद में, 1960 और 70 के दशक में, ब्रिटिश जीवविज्ञानी डब्ल्यूडी हैमिल्टन के परिजन चयन सिद्धांत, जो मानता है कि कुछ जीव स्वयं को पुनरुत्पादित करने के बजाय अपने आनुवंशिक रिश्तेदारों को पुनरुत्पादित करने में मदद करने को प्राथमिकता दे सकते हैं, यह समझाने के लिए कि इस प्रकार का परोपकार कैसे विकसित हो सकता है, एक आनुवंशिक ढांचा प्रदान किया। लेकिन पोषण-साझाकरण की भूमिका के बारे में पुरानी परिकल्पना को अपेक्षाकृत हाल तक अनदेखा किया गया, त्सूजी कहते हैं। अब, “हमारी सहमति यह है कि सुपरऑर्गेनिज्म में पोषण एक प्रकार का रक्त या चयापचय मुद्रा है,” वे बताते हैं। फिर भी, अधिकांश पोषण संबंधी आदान-प्रदान वयस्कों के बीच होने के बारे में सोचा गया था, और पहले किसी ने इन स्थानांतरणों को प्यूपा, लार्वा और वयस्कों के बीच नहीं देखा था।

नए अध्ययन में, सह-लेखक ओरली स्निर, चींटी जीवविज्ञानी में एक पोस्टडॉक्टरल साथी डेनियल क्रोनॉयर रॉकफेलर विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला, क्लोनल रेडर चींटियों के जीवन के विभिन्न चरणों के बीच परस्पर क्रिया में रुचि रखती थी (Oocerarea बिरोई) और यह देखकर शुरू किया कि क्या हुआ जब उसने जीवन के प्रत्येक चरण को दूसरों से अलग किया। उसने देखा कि जब प्यूपा को कॉलोनी से अलग किया जाता है, तो एक तरल पदार्थ बनता है और कुछ घंटों के भीतर उनके पेट की नोक पर एक छोटी बूंद बन जाती है।

जब वयस्कों को प्यूपा में फिर से लाया जाता है, तो वे प्यूपा से इसे हटाते हुए तुरंत तरल पदार्थ पीते हैं। कॉलोनी में, वयस्क तरल पदार्थ को स्रावित होने के कारण पीते हैं, इसलिए यह कभी जमा नहीं होता है। शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि प्यूपा कवक संक्रमणों के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है यदि द्रव बहुत लंबे समय तक जमा होता है, क्रोनौयर बताते हैं, इसलिए वे इसे हटाने के लिए वयस्कों पर निर्भर हैं।

युवा चींटी के लार्वा को भी इस द्रव की आवश्यकता होती है। वास्तव में, कॉलोनियों के अंदर, श्रमिक युवा चींटियों के लार्वा लेते हैं और उन्हें प्यूपा पर डालते हैं ताकि वे भी पिघला हुआ तरल पी सकें। क्रोनौयर कहते हैं, “वास्तव में कोई नहीं जानता था कि युवा चींटी लार्वा क्या खाती है।” यह पता चला है कि वे पूरी तरह से पोटा संबंधी स्राव पर निर्भर हैं; इसके बिना, “उन्होंने विकास को पूरी तरह से रोक दिया है और उत्तरजीविता बहुत कम हो गई है। तो यह वास्तव में लार्वा के लिए दूध जैसा तरल पदार्थ है,” वे कहते हैं।

शोधकर्ताओं ने तरल पदार्थ का एक प्रोटिओमिक विश्लेषण किया, जिसने न केवल यह पुष्टि की कि यह एंजाइमों से भरा तरल पदार्थ था जो चींटियों के परित्यक्त छल्ली को तोड़ने में मदद करता है, लेकिन इसमें हार्मोन और न्यूरोएक्टिव पदार्थ भी होते हैं जो क्रोनॉयर को संदेह है कि यह जाति के विकास को प्रभावित कर सकता है। लार्वा और वयस्कों का व्यवहार।

यह पता लगाने के लिए कि खोज कितनी सामान्य थी, क्रोनॉयर की टीम ने न्यूयॉर्क शहर के सेंट्रल पार्क में पांच अलग-अलग चींटियों की प्रजातियों का नमूना लिया और पाया कि सभी पांच प्रजातियों के प्यूपा इस पिघलने वाले द्रव का स्राव करते हैं। “तो ऐसा लगता है कि यह प्राचीन और विशिष्ट विकासवादी नवाचार वास्तव में इन निर्भरताओं को एक चींटी कॉलोनी में बनाता है, और यह वास्तव में चींटी कॉलोनी को एक सुपरऑर्गेनिज्म के रूप में एकीकृत करता है,” वे कहते हैं।

LeBoeuf के अनुसार, चींटियों ने अपने “बचे हुए” पिघलने वाले द्रव को साझा करना अधिक विस्तृत सामाजिक हस्तांतरण की शुरुआत हो सकती है, जैसे कि ट्रोफैलैक्सिस के रूप में जिसमें व्यक्तियों की लंबी श्रृंखलाओं के बीच भोजन पारित किया जाता है। “अन्य सामाजिक स्थानान्तरण जो हम चींटियों में देखते हैं, उनमें ऐसी चीजें हो सकती हैं जो पहले से ही पुतली के पिघलने वाले तरल पदार्थ में थीं,” वह कहती हैं। “अगर कॉलोनी में पहले से ही यह मुद्रा चल रही है, भले ही यह बहुत अच्छी तरह से नेटवर्क न हो, तो आप उस मुद्रा का उपयोग कर सकते हैं और आप उस अर्थव्यवस्था में योगदान करने के अन्य तरीकों का निर्माण कर सकते हैं,” वह कहती हैं।

त्सूजी कहते हैं कि प्यूपा को लंबे समय से “बेकार” माना जाता है क्योंकि यह जीवन स्तर आम तौर पर गतिहीन और शांत होता है। शायद इसीलिए प्यूपा और अन्य जीवन चरणों के बीच की बातचीत पर पहले ध्यान नहीं दिया गया था, वह सुझाव देते हैं। इसकी सादगी के बावजूद, “यह सबसे आश्चर्यजनक, बस आश्चर्यजनक खोज है।”