Biological and genetic variability of Brazilian populations of Telenomus podisi (Hymenoptera: Scelionidae) their implications for biological control of stink bugs

في الحقول الشاسعة في البرازيل، تُشن حرب صغيرة يومياً بين المحاصيل والآفات. فبق الفول السوداني (stink bug)، وهو حشرة صغيرة تتغذى على فول الصويا، يمكن أن يدمر المحاصيل إذا تُرك دون رقابة. ولعقود من الزمن، اعتمد المزارعون على الرش الكيميائي لإيقاف هذه الحشرات، ولكن ظهر حل أكثر طبيعية: استخدام حشرات أخرى لمحاربتها. وتحديداً، لجأ العلماء إلى دبابير صغيرة تسمى Telenomus podisi. هذا الدبور هو صياد متخصص يضع بيضه داخل بيض بق الفول السوداني. وعندما تفقس يرقات الدبور، فإنها تلتهم بيض بق الفول السوداني من الداخل، مما يوقف الآفة حتى قبل أن تولد. هذه الطريقة، المعروفة باسم المكافحة البيولوجية، أصبحت الآن جزءاً رئيسياً من الزراعة في البرازيل، حيث يتم استهداف حوالي 60,000 هكتار من فول الصويا لعمليات إطلاق هذه الدبابير المفيدة. ومع ذلك، نادراً ما تكون الطبيعة متجانسة. فتماماً كما قد يكون للبشر من مناطق مختلفة سمات مختلفة، يمكن للحشرات من أماكن مختلفة أن تتباين في كيفية سلوكها، وطول عمرها، ومدى قدرتها على التكاثر. وفهم هذه الاختلافات أمر بالغ الأهمية، لأنه إذا أطلق مزارع دبوراً غير مناسب لظروفه المحلية المحددة، فقد تفشل الجهود بأكملها لحماية المحاصيل.

لقد شرع فريق من الباحثين في التحقيق فيما إذا كانت الدبابور المستخدمة في هذه البرامج هي جميعها متشابهة، أم أنها في الواقع مزيج من أنواع مختلفة تبدو متشابهة ولكنها تتصرف بشكل مختلف. لقد جمعوا دبابير من أربع مناطق متميزة عبر البرازيل: المنطقة الفيدرالية في المركز، وساو باولو في الجنوب الشرقي، وبارانا في الجنوب، وماتو غروسو في الغرب. كانت هذه الحشرات تعيش في مستعمرات مختبرية لعديد من الأجيال، لكن العلماء أرادوا معرفة ما إذا كانت أصولها لا تزال تترك أثراً على بيولوجيتها. لقد قاموا بتربية الدبابير تحت ظروف متطابقة، حيث أطعموها الطعام نفسه وأبقوها في درجة الحرارة نفسها، لمعرفة ما إذا كانت الاختلافات ستظهر رغم ذلك. وراقبوا عن كثب لقياس عدد البيض الذي يمكن لإناث الدبابير طفيليته، والمدة التي يستغرقها نمو الدبابير الصغيرة، وعدد الناجين منها حتى مرحلة البلوغ. كما اختبروا ما إذا كان بإمكان الدبابير من منطقة ما التزاوج بنجاح مع دبابير من منطقة أخرى، وهو اختبار رئيسي لما إذا كانت تنتمي إلى نفس النوع. وأخيراً، فحصوا الحمض النووي للدبابير للبحث عن اختلافات جينية خفية قد لا تكون مرئية بالعين المجردة.

كشفت النتائج أن هذه الدبابير بعيدة كل البعد عن كونها متطابقة. فقد تصرفت الدبابير من المنطقة الفيدرالية بشكل مختلف عن الدبابير من المناطق الثلاث الأخرى. وبينما كانت دبابير ساو باولو وبارانا وماتو غروسو متشابهة جداً مع بعضها البعض، برزت مجموعة المنطقة الفيدرالية كحالة استثنائية. فقد استغرقت وقتاً أطول للتطور من البيضة إلى البلوغ، لكنها سجلت معدل بقاء أعلى كحشرات صغيرة. كما عاشت الإناث من هذه المنطقة لفترة أطول، مما سمح لها بوضع البيض على فترة زمنية ممتدة. وفي المق المقابل، نمت دبابير ساو باولو وبارانا بشكل أسرع وتكاثرت بسرعة أكبر، لكن إناثها لم تعش طويلاً. هذه الاختلافات مهمة لأنها تغير كيفية نمو مجتمع الدبابير؛ فالدبابير سريعة النمو قد تكون أفضل في زيادة أعدادها بسرعة لمواكبة الزيادة المفاجئة في بق الفول السوداني، بينما قد تكون الدبابير طويلة العمر أكثر استقراراً بمرور الوقت.

كان الاكتشاف الأكثر إثارة للدهشة عندما حاول الباحثون خلط المجموعات السكانية. فعندما قرنوا أنثى من المنطقة الفيدرية مع ذكر من أي من المناطق الثلاث الأخرى، فشل التزاوج في إنتاج أي نسل من الإناث. في عالم هذه الدبابير، تأتي الإناث من بيوض مخصبة والذكور من بيوض غير مخصبة. وحقيقة عدم ولادة أي إناث تعني أن التزاوج لم يكن ناجحاً. ومع ذلك، عندما قام الباحثون بتهجين دبابير من ساو باولو وبارانا وماتو غروسو مع بعضها البعض، فقد أنتجت إناثاً سليمة تماماً كما فعلت عند التزاوج داخل مجموعاتها الخاصة. يشير هذا الحاجز التكاثري إلى أن دبابير المنطقة الفيدرالية ليست مجرد نسخة مختلفة قليلاً من الآخرين، بل قد تكون نوعاً مختلفاً تماماً يصادف أنه يشبههم في المظهر. وقد دعم هذه الفكرة تحليل الحمض النووي للدبابير؛ فعندما قام العلماء بتسلسل جين محدد، شكلت دبابير المنطقة الفيدرالية مجموعة جينية متميزة، منفصلة عن المناطق الثلاث الأخرى بفجوة كبيرة في شفرتها الجينية. أما دبابير المناطق الثلاث الأخرى فكانت متشابهة جينياً لدرجة أنها بدت من نفس النوع، لكن مجموعة المنطقة الفيدرالية كانت متميزة بوضوح. ومع ذلك، يحذر الباحثون من أنه بينما تشير هذه النتائج إلى أن T. podisi قد يكون مجمعاً من أنواع مختلفة، إلا أن هناك حاجة إلى المزيد من الدراسات التصنيفية والجينية للتأكد من ذلك، حيث لا يزال هناك احتمال لوجود تباين جيني ومورفولوجي واسع داخل المجموعات.

تشير هذه النتائج إلى أن ما يسميه المزارعون والعلماء نوعاً واحداً، Telenomus podisi، قد يكون في الواقع مجمعاً من نوعين أو أكثر. إحدى المجموعات، الموجودة في المنطقة الفيدرالية، معزولة جينياً وغير متوافقة تكاثرياً مع المجموعات الأخرى. أما المجموعة الأخرى، الموجودة في ساو باولو وبارانا وماتو غروسو، فتتصرف كنوع واحد متماسك. هذا التمييز حيوي لمستقبل المكافحة البيولوجية؛ فإذا أطلق مزارع في الجنوب دبابير من المنطقة الفيدرية، فقد لا يفشل فقط في السيطرة على بق الفول السوداني المحلي بسبب الاختلافات البيولوجية، بل قد يدخل أيضاً كائناً متميزاً جينياً لا ينتمي إلى هناك. تسلط الدراسة الضوء على أن اختيار الوكيل المناسب للمكافحة البيولوجية يتطلب أكثر من مجرد النظر إلى الحشرة؛ إنه يتطلب معرفة مصدرها بدقة وفهم سماتها الجينية والبيولوجية الفريدة. ومن خلال إدراك هذه الاختلافات الخفية، يمكن للعلماء ضمان مطابقة الدبور الصحيح للحقل الصحيح، مما يجعل المعركة ضد آفات المحاصيل أكثر دقة وفعالية.