مورچه‌های بمب‌گذار: سلاح بیولوژیکی در دنیای حشرات [فیلم]

دانشمندان واکنش شیمیایی غیرمعمول گونه‌ای از این حشره را در عمل فداکاری برای نجات لانه از مهاجمان مطالعه کردند.

ویدیو یک مورچه کارگر در حال حمله را نشان می‌دهد. سه دشمن از گونه دیگر روی بدن آن می‌خزند، اندام‌هایشان می‌رقصند و آرواره‌هایشان بسته می‌شود. ناگهان پشت مورچه کارگر مورد حمله قرار گرفته منفجر می‌شود و کف سمی از بدنش بیرون می‌ریزد. او خواهد مرد، اما این فواره ماده سمی ممکن است هم‌لانه‌ای‌هایش را از مهاجمان نجات دهد.

اگر دقیق‌تر به ویدیو نگاه کنید، ممکن است دو نیم‌دایره آبی تیره را روی پشت این کارگر مشاهده کنید. چند سال پیش دانشمندان با مشاهده این گونه مورچه در گویان فرانسه متوجه شدند که این اشکال تار این واقعیت است که گره‌های جامد یک آنزیم قوی در جیب‌های آن قرار دارد. هنگامی که مورچه کارگر با دشمنان خطرناک روبرو می‌شود، یک محفظه را می‌شکند و یک مایع تا حدودی بی‌ضرر را با آنزیم تماس می‌دهد و این واکنش کشنده، انفجاری و دفاعی از لانه را ایجاد می‌کند.

به گزارش سرویس اخبار علمی رسانه تکنولوژی تکنا،‌ دانشمندان می‌خواستند نگاه دقیق‌تری به این آنزیم خطرناک بیندازند. در مقاله‌ای که روز پنجشنبه در مجله Structure منتشر شد، گروهی از زیست‌شناسان تجزیه و تحلیل دقیقی را که از کوله پشتی آبی خطرناک مورچه‌ها انجام داده بودند، از جمله یک پیوند غیرمعمول که آن‌ها شناسایی کرده بودند و ممکن است با انفجار مرگبار آن مرتبط باشد، توصیف کردند.

این مورچه تنها حشره‌ای نیست که با فداکاری خود مهاجمان را می‌کشد، جانا شکارلووا، زیست‌شناس ساختاری در آکادمی علوم چک و یکی از نویسندگان مقاله جدید گفت. به عنوان مثال، مورچه‌های پرنده که مانند مورچه‌های سفید حشرات کلونی هستند، نیز مشاهده شده‌اند که رفتار مشابهی دارند. زمانی که کارگران یک کلونی عقیم هستند، می‌توانند با محافظت از اقوام خود که می‌توانند تولید مثل کنند، به بقای ژن‌های خود کمک کنند.

آنچه در مورد این مورچه خاص است این است که تا زمانی که مورد حمله قرار نگیرد، حشره یک مولکول نسبتاً بی‌ضرر را به صورت فیزیکی از آنزیمی به نام لاکاز آبی BP76 جدا نگه می‌دارد. هنگامی که لاکاز آبی BP76 با آن مولکول مخلوط می‌شود، یک اتم هیدروژن حذف می‌شود و آن را به یک سم تبدیل می‌کند.

محققان بر اساس رنگ آنزیم، حدس زدند که حاوی اتم‌های مس باشد که رنگ آبی ایجاد می‌کند. آن‌ها همچنین در مورد جنبه‌های دیگر ساختار آن حدس‌هایی داشتند، زیرا لاکازها آنزیم‌های رایجی هستند و مشاهده شده است که واکنش‌های اکسیداسیون را در قارچ‌ها، گیاهان و حشرات کاتالیز می‌کنند.

اما زمانی که آن‌ها با تاباندن اشعه ایکس از طریق آن، تصویری از شکل لاکاز آبی به دست آوردند، متعجب شدند که دیدند پیوند قوی بین دو اسید آمینه یا بلوک‌های سازنده پروتئین نزدیک جایی که آنزیم به مولکول هدف خود متصل می‌شود، وجود دارد. چنین پیوندی قبلاً توسط دانشمندان در لاکازها مشاهده نشده بود.

دکتر شکارلووا حدس زد که این پیوند آنزیم را سفت و پایدار نگه می‌دارد. در واقع ممکن است لاکاز آبی BP76 را برای نقش کشنده‌ای که باید بازی کند آماده کند. او گفت: «باید خیلی سریع واکنش نشان دهد.» شاید بدون این پیوند پایدار، واکنش انفجاری از بین می‌رفت.

ممکن است ویژگی‌های دیگری وجود داشته باشد که به مورچه‌ها اجازه می‌دهد با آنزیمی که روی پشت خود بسته شده است و می‌تواند هر لحظه آن‌ها را بکشد، زندگی کنند. دکتر شکارلووا توضیح داد که وقتی یک کارگر جوان است و هنوز کار زیادی برای انجام دادن در کلونی دارد، مقدار بسیار کمی از آنزیم در جیب‌های پشتش دارد. کلونی آماده نیست که بدون حشرات جوان کار کند.

اما با گذشت زمان و ساییدگی آرواره‌های یک کارگر، آنزیم کم کم ساخته می‌شود. پیرترین مورچه‌های کارگر را می‌توان با بسته‌های آبی آنزیم مرگبار که در طول عمر خود روی پشتشان جمع شده است، شناسایی کرد، نشانه‌ای از آمادگی آن‌ها برای مرگ برای خیر لانه.