الحيوانات المنوية المتوهجة تكشف كيف تتحكم أنثى البعوض في الجنس

الحيوانات المنوية المتوهجة تكشف كيف تتحكم أنثى البعوض في الجنس

بقلم ماريانا لينهارو ومجلة الطبيعة

إن إناث البعوض التي تنقل حمى الضنك والأمراض الأخرى هي في الواقع المسؤولة أثناء ممارسة الجنس، وفقا لدراسة تتحدى وجهة النظر السائدة منذ فترة طويلة بأنها مشارك سلبي.

كانت ليزلي فوسشال، عالمة الأحياء العصبية بجامعة روكفلر في مدينة نيويورك، وفريقها مفتونين بملاحظة أن ذكور البعوض الزاعجة يبدو أن الجنس يطارد الإناث باستمرار، إلا أن الإناث تتزاوج عادة مرة واحدة فقط في حياتها. “كان السؤال: كيف تستطيع الإناث أن تقول لا؟” يقول فوسشال.

وباستخدام الحيوانات المنوية الفلورية وبعض أعمال الكاميرا الدقيقة، أظهر الباحثون لأول مرة أنه عند ذكر الزاعجة عندما تبدأ البعوضة الاتصال، تقوم الأنثى بتمديد طرف أعضائها التناسلية بمقدار جزء من المليمتر – وهو سمك ظفر الإنسان تقريبًا. إذا لم تعط الأنثى هذه الإشارة الدقيقة، ولكن الحاسمة، فإن جهود الذكر تفشل، ولا يحدث الجماع.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

تستمر ممارسة الجنس مع البعوض بضع ثوانٍ فقط، وعادةً ما تحدث في الجو. ويقول فوسشال إن هذه العوامل، بالإضافة إلى الحجم الدقيق للأعضاء التناسلية، جعلت من الصعب دراسة ما يحدث بالضبط، مضيفًا أن العلماء الذين درسوا سابقًا تكاثر البعوض ربما هزوا أكتافهم وقالوا: “نعم، الذكر هو المسؤول”. تم نشر النتائج التي توصل إليها فريقها، والتي يمكن أن يكون لها آثار على السيطرة على البعوض الحامل للأمراض، اليوم في المجلة علم الأحياء الحالي.

الحيوانات المنوية الفلورسنت

لدراسة عملية التزاوج المعقدة الزاعجة المصرية — النوع الرئيسي من البعوض الذي ينقل حمى الضنك — قام فوسشال وزملاؤه في البداية بهندسة ذكور معدلة وراثيًا تنتج حيوانات منوية متألقة باللون الأخضر أو ​​الأحمر. ثم وضعوا بعضًا من كل نوع في قفص مع إناث من نفس النوع لمدة سبعة أيام. وعندما تم تشريح الإناث في نهاية تلك الفترة، كان لدى أكثر من 90% منها حيوانات منوية ذات لون واحد فقط مخزنة في أجسادها، مما يدعم فكرة أنها تتزاوج مرة واحدة فقط في حياتها.

وفي المجموعة الثانية من التجارب، قام الفريق بتصوير عملية التزاوج باستخدام إعدادات متقنة. قام الباحثون بإلصاق أنثى البعوض بدبوس معدني، حتى تتمكن من تحريك جناحيها وساقيها دون الطيران بعيدًا، مثل فنان الأرجوحة في حبل جامد. ثم أدخلوا ذكورًا تحلق بحرية في القفص، وسجلوا التفاعلات بين الأعضاء التناسلية للذكر والأنثى بدقة عالية.

أمضت ليا هوري زيفي، الباحثة في مختبر فوسشال، مئات الساعات في مشاهدة مقاطع الفيديو، إطارًا تلو الآخر. لاحظت أنه عندما يحاول الذكر الجماع، فإنه لا يقوم ببساطة بتمديد عضوه الجنسي – أي ما يعادل القضيب – نحو الأنثى. وبدلاً من ذلك، يقوم أولاً بالنقر على الأعضاء التناسلية الأنثوية بهياكل تشبه أعواد الطبل تسمى gonostyli. ردًا على التنصت، قد تقوم الأنثى العذراء بإطالة طرف أعضائها التناسلية، لتمكينها من الجماع. لاحظت حوري زئيفي أن الإناث غير العذراوات، عادة ما يحتفظن بأعضائهن التناسلية، مما يمنع المزيد من محاولات التزاوج.

يقول نيليمار هونوريو، عالم الحشرات في معهد أوزوالدو كروز في ريو دي جانيرو بالبرازيل: “إنه أمر مثير للاهتمام حقًا، لأنه يبدو أن هناك قانونًا للتقبل”.

كسر الكود

يقول فوسشال وزملاؤه إن هذه آلية القفل والمفتاح، حيث تعمل الجونوستيلي كمفتاح لفتح القفل الأنثوي. وحددوا نفس الآلية في الزاعجة البيضاء البعوض، وهو نوع انفصل تطوريًا عن أ. الزاعجة المصرية منذ 35 مليون سنة.

ومع ذلك، فقد لاحظوا ذلك أيضًا أ. المنقطة البيضاء يمكن للذكور تجاوز آلية التحكم الأنثوية عندما يتزاوجون معها أ. الزاعجة المصرية الإناث. “الزاعجة البيضاء يأخذ gonostyli الهائل وهو قادر بشكل أساسي على فتح الأعضاء التناسلية الزاعجة المصرية يقول فوسشال: “إن الإناث ويتزاوجون معهم”. هذا الجنس بين الأنواع لا يولد ذرية قابلة للحياة، ويسبب أ. الزاعجة المصرية الإناث لرفض المزيد من التقدم من الذكور من جنسهم. وتقول: “إذا فعلت ذلك بعدد كافٍ من الإناث، فإن هذا النوع ينقرض”.

إن فهم هذه التفاعلات يمكن أن يساعد في تفسير ظواهر العالم الحقيقي، مع ما يترتب على ذلك من آثار محتملة على الصحة العامة. بينما أ. الزاعجة المصريةموطنه الأصلي أفريقيا، ووصل لأول مرة إلى أجزاء من الأمريكتين وأوروبا منذ مئات السنين، أ. المنقطة البيضاء – والتي يمكن أن تنقل أيضًا حمى الضنك وشيكونغونيا – تم إدخالها إلى هذه المناطق منذ بضعة عقود فقط. “توجد الآن مناطق يتعايش فيها كلا النوعين، وما يحدث هو ذلك ألببيكتوس يتفوق بعوضة“، يقول كلاوديو لازاري، عالم الحشرات في جامعة تورز في فرنسا. هذا بسبب أ. المنقطة البيضاء يتزاوج الذكور مع أ. الزاعجة المصرية الإناث، وعمليا، تعقيمهن.

تم نسخ هذه المقالة بإذن وكان نشرت لأول مرة في 28 أكتوبر 2025.

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.