غيّرت سحالي السياج الشرقي الأصلية أجسادها وسلوكها استجابة لنمل ناري أحمر غازي مستورد

تبدو سحلية السياج الشرقي التي تنعم بالشمس وكأن نملة حمراء صغيرة تمشي على ظهرها. لست جائعا بل تتجاهل الحشرة. سرعان ما كان هناك الكثير من النمل يزحف على ساقيه ، ويقضم الحراشف التي تحميها عادةً ويدخل إبرها في اللحم السفلي الناعم.

نظرًا لعدم تطورها مع هذا التهديد ، تتبنى السحلية وضعيتها الدفاعية النموذجية المتمثلة في الاستلقاء بشكل مسطح وإغلاق عينيه ، معتمدين على تمويهها الطبيعي لحمايتها. قد يكون هذا قرارًا مميتًا ، رغم ذلك. ما يصل إلى 12 من هؤلاء النمل يمكن أن يقتل سحلية بالغة في أقل من دقيقة.

أصبحت مثل هذه التفاعلات شائعة الآن في جنوب شرق الولايات المتحدة ، حيث توجد حيوانات محلية مثل سحالي السياج الشرقي (Sceloporus undulatus) شاركوا موطنهم مع نملة النار الحمراء الغازية المستوردة (Solenopsis invicta) لعقود.

كانت مجموعتنا البحثية تدرس التفاعلات بين هذين النوعين وكيف تتغير بمرور الوقت. هذه السحالي الصغيرة ، التي يبلغ طولها حوالي 6 بوصات (15 سم) من الأنف إلى طرف الذيل ، موطنها الأصلي جنوب شرق الولايات المتحدة منذ آلاف السنين. النمل الناري الأحمر الغازي المستورد أصلاً من أمريكا الجنوبية ولكن تم إدخاله عن غير قصد إلى ميناء موبايل ، ألاباما ، في ثلاثينيات القرن الماضي وانتشر بشكل مطرد شمالًا – في أراضي السحالي – منذ إدخاله.

نحن مهتمون بشكل خاص بكيفية تكيف الحيوانات مع الأنواع السامة. يسمح لنا مسار غزو النمل الناري الموثق جيدًا ، وحقيقة أنها مقيدة حاليًا بجزء فقط من نطاق السحالي ، بمقارنة كيفية اختلاف السحالي من المناطق المتشابهة بيئيًا بناءً على وجود أو عدم وجود هذه النمل الناري . بشكل عام ، يبدو أن السحالي تتعلم العيش مع الغزاة ، وتكييف سلوكهم وأجسادهم للنجاة بشكل أفضل من هجمات النمل واستخدامها كمصدر جديد للغذاء.

تغيير المظهر والسلوك للنجاة من الهجمات

تتطلب السحالي والنمل الناري موطنًا مشابهًا للبقاء على قيد الحياة – بقع مفتوحة وغالبًا ما تكون مضطربة من الأرض تسمح بدخول ضوء الشمس. لقد وجدنا أن السحالي لا تتجنب المناطق التي يوجد بها النمل الناري ولا تتجنب رائحتها. سيكون من الصعب القيام بذلك ، على أي حال ، بالنظر إلى مدى انتشار هذه النمل في كل مكان – داخل المناطق التي غزوها ، يمكن لتلال النمل الناري أن تنتشر في المناظر الطبيعية كل بضعة أمتار.

البحث عن النمل الناري يمكن أن يحدد موقع سحلية متشمس في غضون دقائق ويجند النمل الآخر بسرعة للهجوم. ومع ذلك ، لم يضيع كل شيء بالنسبة للسحلية. البعض يفعل ما قد تفعله على الأرجح عندما يهاجمه النمل الناري: نفض الغبار عنهم وابتعد. يزيل سلوك النشل والفرار هذا النمل الكشفي ، ويمنعهم من تجنيد التعزيزات ، ويتخلص أيضًا من أي مهاجمين آخرين للنمل.

هذا السلوك شائع في صغار السحالي ، والتي تكون عرضة حتى للنمل الأصلي ، ولكنها عادة ما تضيع عند البالغين لأنها تتفوق على التهديدات من النمل الأصلي من خلال زيادة حجمها. ومع ذلك ، في المناطق التي يوجد بها النمل الناري ، تحتفظ السحالي البالغة بهذا السلوك الذي يمكنها من النجاة بشكل أفضل من هجوم النمل الناري.

لا تستطيع السحالي معرفة ما إذا كان لديها نملة حريق مميتة تزحف عليها أم أنها شيء غير ضار مثل الذبابة. لذا ، لكي يكونوا آمنين ، يستجيبون بنفس الطريقة لأي شيء يشعرون بتسلقه في موازينهم. لسوء الحظ ، لا يحل سلوك التخلخل هذا كل مشاكل السحالي ، لأنه يكسر تمويههم المعتاد ، مما يجعلهم أكثر وضوحًا للحيوانات المفترسة البصرية مثل الطيور. لقد لاحظنا المزيد من الأدلة على وجود جروح في السحالي المتكيفة مع النمل. ويمكن للسحلية التي تنجو من هجوم نملة نارية أن تموت بعد أسابيع إلى شهور ، على الرغم من أننا لسنا متأكدين حتى الآن من السبب.

وجدنا أن مجموعات السحالي التي كانت تعيش مع النمل الناري قد تكيفت لتكون لها أرجل أطول ، والتي تعد أفضل في إزالة النمل الناري عندما ترتعش السحلية وتهرب. يعد هذا تحولًا كبيرًا بالنسبة لهذا النوع ، حيث يعكس نمط خط العرض الذي نراه في عينات المتحف – تميل السحالي إلى امتلاك أطراف أقصر كلما اقترب السكان من خط الاستواء. نظرًا لأن طول الأطراف يمكن أن يكون له آثار مهمة على كيفية تحرك الحيوانات في بيئتها ، فقد يكون لهذا التغيير التشريحي عواقب مهمة.

يمكن أيضًا أن يكون المفترس السام فريسة

هذه السحالي ، خاصة عندما تكون صغيرة ، تأكل الكثير من النمل بمختلف أنواعه. ومع ذلك ، فإن تناول نملة النار يمكن أن يعني تعرضها للدغة داخل الفم ، مما يجعلها وجبة قاتلة. يتعلم صغار السحالي بسرعة تجنب أكل النمل الناري ، ولكن هذا يؤدي أيضًا إلى تجنب نظامهم الغذائي الأصلي للنمل ، وعواقبه غير معروفة.

من ناحية أخرى ، تكون السحالي البالغة أقل عرضة للاستسلام لنمل النار المستهلكة والاستفادة من مصدر الغذاء الجديد هذا. لذلك هناك جانب إيجابي لهذه الحشرات الغازية المزعجة من أجل السحالي السياج.

التغيرات الفسيولوجية التي يسببها النمل الناري

النتائج المميتة هي النتيجة الأكثر لفتًا للانتباه للتفاعلات بين النمل الناري وسحالي السياج ، لكن هذه ليست القصة الكاملة.

كما قد تتخيل – أو حتى جربت – أن لدغ النمل الناري أمر مرهق بالنسبة للسحالي ، كما يتضح من زيادة هرمون الجلوكوكورتيكويد المرتبط بالإجهاد بعد الهجوم ، تمامًا كما ستشعر به بعد التعرض للخوف.

نجد أن السحالي التي كثيرًا ما تتعرض لهجمات النمل الناري لها “ملف تعريف إجهاد” مختلف. لديهم تركيزات أعلى من هرمون التوتر هذا حتى أثناء الراحة. تظهر زيادات أكبر في الجلوكوكورتيكويد استجابة لعوامل الضغط ولديها استجابات سلوكية ومناعية مختلفة للتعرض للجلوكوكورتيكويد. بينما يحصل التوتر على سمعة سيئة ، تلعب هذه الهرمونات دورًا مهمًا وفي هذه الحالة يمكن أن تؤدي إلى استجابات سلوكية تعزز البقاء على قيد الحياة للنمل الناري.

تظهر السحالي التي تعيش مع النمل الناري تغيرات في أجهزتها المناعية. لديهم مستويات مرتفعة من الأجسام المضادة IgM التي تستجيب لنمل النار ومستويات أعلى من نوع من خلايا الدم البيضاء التي يمكن أن تساعد في تحييد السموم. لديهم أيضًا انخفاض في مستويات مكونات الجهاز المناعي الأخرى. قد تسمح هذه الاختلافات المناعية معًا للسحالي بالتعايش بشكل أفضل مع النمل الناري ، حيث تكون التدابير المناعية المرتفعة مفيدة بشكل خاص عند التعامل مع اللسعات. ومع ذلك ، فإن تكييف الجهاز المناعي للنجاة من هجمات النمل الناري قد يجعل السحالي أكثر عرضة للتحديات المناعية الأخرى ، مثل الفيروسات.

إن التعرض للسع على مدى فترة من الزمن يحفز مناعة جلد السحالي ، مما قد يحمي من آثار تلف الجلد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إطعام النمل الناري الذي جعلناه في المختبر غير قادر على اللسع يزيد من بعض التدابير المناعية في السحالي فوق ما نراه في السحالي التي لسعها النمل الناري. قد تساعد هذه المناعة المعززة بعد ذلك السحالي على النجاة من لسعات المستقبل. نعتقد أن المناعة المرتفعة التي نراها في السحالي البرية في الأماكن التي يغزوها النمل الناري قد تكون ناجمة عن استهلاك النمل الناري.

تتكيف الحيوانات – ولكن يمكن أن تكون هناك عواقب

تُظهر تأثيرات نملة النار الغازية وتفاعلات سحلية السياج الشرقي كيف يمكن للأنواع أن تتكيف للبقاء على قيد الحياة مع وجود الحيوانات المفترسة الغازية. يمكن أن تسمح التحولات السلوكية للحيوانات بتجنب الهجوم أو الهروب منه ، ويمكن للتغييرات في علم التشكل أن تجعل هذه الاستراتيجيات أكثر فعالية. وأكل الفريسة السامة قد يوفر حماية مناعية ضد هجوم لاحق.

ومع ذلك ، يوضح هذا البحث أيضًا أن التكيفات ليست حلاً سحريًا. في حين أن التكيف مع عالم متغير أمر بالغ الأهمية للبقاء على قيد الحياة ، فإن هذا بطبيعته يغير الحيوانات ، ويدفعها بعيدًا عن مسارها التطوري الأصلي ويجعلها عرضة لتهديدات جديدة. إن الحصول على صورة كاملة عن عواقب وجود أنواع مهددة جديدة ، والتغييرات التي قد تحتاجها الحيوانات للبقاء على قيد الحياة ، أمر بالغ الأهمية إذا كان العلماء سيكونون قادرين على التنبؤ وإدارة تأثير الأنواع الغازية على السكان الأصليين. مجتمعات.