النمل كائنات آسرة، لها دورات حياة معقدة تجري على مستوى الفرد والمستعمرة. تبدأ رحلة كل نملة ببيضة صغيرة، وتمر بمراحل نمو متتابعة حتى تتولى دورها كملكة أو عاملة أو ذكر. غير أن حياة النملة ترتبط أيضًا بنمو مستعمرتها وبقائها. فالمستعمرة التي تبدأ بملكة واحدة تنمو بالتعاون وتقسيم العمل، وتتوسع لتنتج في نهاية المطاف ملكات وذكورًا جددًا يواصلون الدورة. وتُبرز دورات الحياة هذه معًا التنظيم الدقيق وروح العمل الجماعي اللذين يميزان مجتمعات النمل.
اقرأ عن تلك الحكايات في مدونتنا «حكايات من أسفل تل النمل».
ملخص
1. دورة حياة النملة الفردية
تبدأ حياة النملة ببيضة صغيرة تفقس لتخرج منها يرقة عمياء بلا أرجل، يطعمها البالغون باستمرار. تنمو اليرقة بسرعة، ثم تدخل طور العذراء، حيث تتحول إلى شكلها البالغ. وعندما تخرج من العذراء، تتولى دورها إما كملكة أو عاملة أو ذكر. الملكات أكبر حجمًا، وتعيش أطول، وتضع البيض. وتتولى العاملات صيانة العش وجمع الطعام ورعاية الحضنة. أما الذكور، الذين يقتصر دورهم على التزاوج، فلهم أجنحة ويعيشون فترة قصيرة.
2. دورة حياة مستعمرة النمل
تبدأ مستعمرة النمل بملكة واحدة، تتزاوج خلال رحلة التزاوج ثم تستقر في عش جديد. تضع بيضها الأول وتربي مجموعة صغيرة من العاملات. تدعم العاملات المستعمرة بالبحث عن الطعام وتوسيع العش. ومع نمو المستعمرة، تصبح المهمة الوحيدة للملكة هي وضع البيض. وعندما تبلغ المستعمرة مرحلة النضج، تُنتج ملكات وذكورًا جددًا، يطيرون للتزاوج وتأسيس مستعمرات جديدة، وبذلك تكتمل الدورة.
دورة حياة النملة الفردية
تبدأ رحلة النملة الفردية ببيضة صغيرة بيضاوية الشكل، بحجم نقطة تقريبًا. لا تنمو جميع البيوض لتصبح نملًا بالغًا، إذ يُستخدم بعضها غذاءً لأفراد المستعمرة لدعمها. عندما تفقس البيضة، تخرج منها يرقة عمياء بلا أرجل، وتعتمد على النمل البالغ لإطعامها باستمرار. تنمو اليرقات بسرعة، وتنسلخ كلما ازداد حجمها.
بيض ويرقات وعذارى ونملة عاملة بالغة من النمل الناري (حقوق الصورة: Bart Drees)
بعد أن تنمو اليرقة بما يكفي، تصبح عذراء وتدخل مرحلة السكون والتحول. خلال هذه المرحلة، يُعاد تنظيم جسم النملة وتبدأ في التشبه بالنملة البالغة، مع بقاء أرجلها وقرون استشعارها مطوية. يزداد لون العذارى قتامةً تدريجيًا مع نضجها؛ ويُحاط بعضها بشرانق واقية، بينما يبقى بعضها الآخر مكشوفًا.
الصورة الأولى: نمل الحقول الدموي مع عذارى عارية. الصورة الثانية: نمل الحقول الدموي مع شرانق
عندما تكتمل تحولات العذراء، تخرج منها نملة بالغة مكتملة النمو. تكون النملات البالغة حديثة الخروج أفتح لونًا، ثم يزداد لونها قتامة تدريجيًا مع تصلب هيكلها الخارجي، وتُسمى العاملات حديثات الخروج.
تنتمي النملات البالغة إلى ثلاث طبقات رئيسية: الملكات والعاملات والذكور. تنمو الملكات، التي تحصل على غذاء أكثر في مرحلة اليرقة، لتصبح أكبر حجمًا وتضع البيض للمستعمرة. وتكتمل منظومة الطبقات بالعاملات، المسؤولات عن صيانة المستعمرة، والذكور، الذين يتزاوجون مع الملكات. تعرّف على المزيد عن تشريح كل طبقة في دراستنا المجانية عن طبيعة النمل.
دورة حياة مستعمرة النمل
ملكة نمل نجار صدئة في حجرة مغلقة
تبدأ دورة حياة مستعمرة النمل بملكة واحدة. بعد رحلة التزاوج، التي تتزاوج خلالها مع ذكر واحد أو أكثر، تبحث الملكة عن موقع مناسب للعش، ويختلف ذلك باختلاف نوعها. غالبًا ما تختار الملكات نقاطًا مرتفعة، مثل الأشجار العالية أو الشجيرات أو التلال، للعثور على شركاء التزاوج. لدينا خريطة لرحلات تزاوج النمل المختلفة في أمريكا الشمالية هنا، ودليل حول كيفية البحث عن ملكات النمل هنا.
يشتهر نمل قاطع أوراق الصحراء (Acromyrmex versicolor) برحلات التزاوج الكبيرة التي تملأ فيها الذكور والملكات السماء (حقوق الصورة: بام شاك)
ثم تبحث الملكة المتزاوجة عن موقع منعزل للتعشيش يُسمى حجرة مغلقة. وبعدها تحكم إغلاقها على نفسها لتبدأ مستعمرتها بمفردها، إذ يتمثل دورها الجديد في وضع البيض ورعاية الحضنة الصغيرة.
تضع الملكة أول دفعة من البيض، وتقدم لليرقات «بيضًا غذائيًا» خاصًا غير مخصب لتأكله. وهذه الطريقة، التي تستخدم فيها موارد جسدها لتغذية صغارها، استراتيجية للبقاء تتيح للملكة البقاء داخل العش.
بدء تربية نمل النجار كامبونوتوس ليانغهوانغ (Camponotus lianghuang)، أو نمل ليانغ هوانغ النجار. ومع نمو المستعمرة، سيصل حجم العاملات في الأجيال الجديدة إلى ضعف حجم العاملات الأولى.
يكون الجيل الأول من العاملات، المعروف باسم النملات النانوية، أصغر حجمًا من العاملات في الأجيال اللاحقة لأنها تنمو بموارد محدودة. ولهذه النملات النانوية هدف أساسي واحد: مساعدة الملكة من خلال البحث عن الطعام، وتوسيع العش، ورعاية البيض واليرقات الجديدة للملكة. ومع نضج العاملات، تقتصر مهمة الملكة على وضع البيض.
عندما تصل مستعمرات النمل إلى كتلة حرجة، تبدأ بالنمو بسرعة. (حقوق الصورة: كونور كاشمان)
ثم تدخل المستعمرة ما يُسمى المرحلة الإرجونومية، حيث تبدأ بالنمو بوتيرة أسرع. ومع ازدياد عدد العاملات اللواتي يجمعن الطعام ويحافظن على العش ويحمن الحضن، تستطيع الملكة وضع البيض بوتيرة أسرع. وتشكل العاملات نظامًا عالي التنظيم، وتتولى كل منها مهامًا محددة لدعم المستعمرة. فتجمع بعض النملات الطعام، وترعى أخريات الملكة والصغار، بينما تدافع نملات أخريات عن العش. ويتيح هذا العمل الجماعي الفعال للمستعمرة أن تنمو وتزدهر.
مستعمرة من النمل الحفار تعج بالذكور المجنحة (حقوق الصورة: Alexis Orion)
عندما تصبح المستعمرة قوية بما يكفي، تدخل المرحلة التكاثرية. ويتحول التركيز من النمو إلى إنتاج ملكات وذكور جدد، يُعرفون باسم «الأفراد المجنحة التكاثرية». ويكون هؤلاء النمل التكاثري أكبر حجمًا عادةً ولهم أجنحة. وفي الوقت المناسب، وغالبًا ما تحفزهم مؤشرات بيئية مثل ارتفاع درجات الحرارة أو هطول الأمطار، يغادر الأفراد المجنحة العش في رحلة تزاوج. وخلال هذه الرحلة، تجتمع الملكات والذكور من مستعمرات عديدة، ما يزيد فرص العثور على شركاء. وبعد التزاوج، تموت الذكور عمومًا، بينما تبحث الملكات المتزاوجة عن مواقع جديدة للتعشيش كي تؤسس مستعمراتها الخاصة.
استراتيجيات مختلفة لتأسيس المستعمرات
لا تبدأ جميع أنواع النمل مستعمراتها بالطريقة نفسها. ففي التأسيس المستقل للمستعمرة (ICF)، تؤسس ملكة واحدة عشًا جديدًا بمفردها، معتمدةً على مواردها الذاتية لرعاية حضنها الأول. وبالنسبة إلى بعض الأنواع، يعني ذلك أن الملكة لا تغادر العش أبدًا بحثًا عن الطعام، بل تعيش بالكامل على العناصر الغذائية المخزنة في جسمها. بل إن عضلات أجنحتها تتحلل لتوفير الغذاء ليرقاتها النامية، كما تستطيع الملكة إفراز مواد لعابية خاصة لتغذيتها. وتتيح هذه الاستراتيجية، المسماة التأسيس المغلق، للملكة إبقاء مستعمرتها الجديدة آمنة بالبقاء مختبئة حتى تنضج العاملات الأوليات بما يكفي للاضطلاع بمهمة البحث عن الطعام. وبعض الأنواع
لكن بعض الأنواع تتبع استراتيجية التأسيس المعتمد للمستعمرة (DCF)، حيث تغادر الملكات العش مع مجموعة من العاملات لتأسيس مستعمرة جديدة معًا. وتوفر العاملات دعمًا وحماية إضافيين، ما يسمح للملكة بالتركيز على وضع البيض منذ البداية.
يعجز نمل الأمازون، مثل Polyergus sp، عن تأسيس مستعمرات بمفرده، ويحتاج إلى رعاية أنواع أخرى من النمل (حقوق الصورة: Jake Nitta)
في أنواع النمل الطفيلية، لا تحتاج الملكات حتى إلى إنشاء أعشاش جديدة من الصفر. بل تتسلل إلى أعشاش قائمة لأنواع أخرى من النمل، وتخدع العاملات المقيمات فيها لتعتنين ببيضها. وتتيح هذه الاستراتيجية الفريدة للملكات الطفيلية الاستغناء عن البحث عن الطعام أو بناء عش، مستخدمات موارد مستعمرة أخرى لتنشئة حضنهن.
ماذا يحدث عند موت الملكة؟
مع نضج المستعمرة، تصبح أكثر استقرارًا واعتمادًا على نفسها. تعيش معظم الملكات سنوات عديدة، وتضع آلاف البيوض وتنتج أجيالًا متعاقبة من العاملات. وفي بعض أنواع النمل، إذا ماتت الملكة، قد تقبل العاملات ملكة جديدة لمواصلة حياة المستعمرة. بل إن بعض الأنواع لديها ملكات متعددة يتعاونّ، مكوّنة مستعمرات كبيرة قد تستمر لعقود أو أكثر. ومع ذلك، في معظم الأنواع، ما إن تموت الملكة حتى تبدأ المستعمرة بالاضمحلال معها.
عندما تبلغ المستعمرة مرحلة النضج، ستنتج من جديد نملًا قادرًا على التكاثر، لتبدأ الدورة من جديد. وتُظهر دورة الحياة المعقدة هذه - من رحلة الملكة التأسيسية إلى نمو مجتمع منظم داخل العش - روح العمل الجماعي والتخصص المذهلين اللذين يمكّنان مستعمرات النمل من الازدهار في بيئات متنوعة.
قراءات إضافية
دورة حياة النمل. AntWiki. (دون تاريخ). https://www.antwiki.org/wiki/The_Ant_Life_Cycle
دورة حياة النمل: اسأل عالم أحياء. دورة حياة النمل | اسأل عالم أحياء. (دون تاريخ). https://askabiologist.asu.edu/individual-life-cycle
Liebig, J., Peeters, C., & Hölldobler, B. (1999). يحد ضبط العاملات من عدد الأفراد القادرة على التكاثر لدى نمل البونيرينا. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 266(1431), 1865–1870. https://doi.org/10.1098/rspb.1999.0858
Olejarz, J. W., Allen, B., Veller, C., Gadagkar, R., & Nowak, M. A. (2016). تطور ضبط العاملات. Journal of Theoretical Biology, 399, 103–116. https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2016.03.001
Ratnieks, F. L. W., & Reeve, H. K. (1992). الصراع في مجتمعات غشائيات الأجنحة ذات الملكة الواحدة: بنية الصراع والعمليات التي تحد منه لدى الأنواع الاجتماعية المتقدمة. Journal of Theoretical Biology, 158(1), 33–65. https://doi.org/10.1016/s0022-5193(05)80647-2
Sagili, R. R., & Pankiw, T. (2009). آثار سلوكيات تربية الحضنة التي تعدّلها فيرومونات الحضنة على نمو مستعمرة نحل العسل (apis mellifera L.). Journal of Insect Behavior, 22(5), 339–349. https://doi.org/10.1007/s10905-009-9176-1
Shimoji, H., Kikuchi, T., Ohnishi, H., Kikuta, N., & Tsuji, K. (2018). الإنفاذ الاجتماعي بحسب مرحلة نمو المستعمرة لدى النمل. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 285(1875), 20172548. https://doi.org/10.1098/rspb.2017.2548
Smith, C. R., Anderson, K. E., Tillberg, C. V., Gadau, J., & Suarez, A. V. (2008). تحديد الطبقات في حشرة اجتماعية متعددة الأشكال: العوامل الغذائية والاجتماعية والجينية. The American Naturalist, 172(4), 497–507. https://doi.org/10.1086/590961