A first study has shown how an животное society actively reorganizes itself to reduce the spread of болезнь.
Generally speaking, high население density in a geographical region is the biggest factor which contributes to faster spread of a disease. When populations become dense it causes overcrowding which then leads to decline in living conditions. This causes the rate of disease transmission to increase mainly due to frequent and close contacts between individuals. Such populations become breeding grounds for infectious agents like viruses and bacteria.
Колония муравьев
Муравьи are organisms which thrive almost everywhere be it леса or deserts and they live in large colonies or groups. Ants are known to be very social and this поведение gives them huge advantage over insects or animals which exist solitary. An ant colony is organized in sub-groups based upon their age and the tasks which each of these groups need to carry out. There are mainly three types of ants in a colony – queen ant, females who are mainly ‘workers’ and males. Their main goal is survival, growth and reproduction. So, ant’s interactions with other colony members are not really random as one would assume. The queen ant is the most important as only it can lay eggs and is the only member of an ant colony who can produce new members. The ‘younger’ ants, also called ‘nurses’ look after the brood at the centre of the colony. While ‘older’ ants act like foragers who travel and collect food from outside and for this reason older ants are more exposed and vulnerable to pathogens. A pathogenic invasion can cause spread of a disease and could likely terminate the entire colony.
Исследование, опубликованное в Наука показывает, что когда болезнетворный патоген попадает в колонию муравьев, муравьи изменяют свое поведение, чтобы защитить свою колонию от надвигающейся эпидемической болезни. Они защищают свою матку и весь выводок от болезни, и для этого они разработали интересный «защитный механизм». Важным аспектом этого механизма является «социальная организация» внутри колонии. Исследователи из Института науки и технологий Австрии и Университета Лозанны провели это исследование, используя систему «штрих-кода», чтобы внимательно следить и понимать взаимодействия между муравьями в колонии в нормальных условиях по сравнению с распространением болезни. Они поместили цифровые маркеры примерно на 2260 садовых муравьев, а инфракрасные камеры снимали колонию каждые полсекунды. Этот метод позволял им отслеживать и измерять движение, а также положение каждого члена муравья, а также их социальные взаимодействия в колонии.
Механизм защиты муравьев
To initiate disease transmission, around 10 percent of older ants or foragers were exposed to fungal spores which spread very fast. A comparison of ant colonies before and post pathogen exposure was made. Clearly, ants quickly realized the presence of грибковый spores and they subdivided themselves into groups and changed their interactions with each other. Nurses only interacted with nurses and foragers with only foragers and their interaction with each other was diminished. The entire colony of ants changed their response, even those ants that were not exposed to fungal spores. This can be seen as a preventive measure as it reduces the risk of disease spread. qPCR technique was used to quantify the number of spores carried by an ant as spores would amplify the targeted DNA molecule. A track was kept on the number of fungal spores. When ants changed their interaction, the pattern of fungal spores also kept changing which was noticeable in the readings.
Было интересно увидеть, что колония муравьев защищает своих «ценных членов», которые могут внести свой вклад - королеву, медсестер и молодых рабочих, - и их выживание имело первостепенное значение. Детальный эксперимент по выживанию показал, что любая нагрузка патогенными микроорганизмами через 24 часа после первого воздействия напрямую коррелирует со смертью от болезни и имеет высокую величину корреляции. Смертность среди муравьев-собирателей была выше, чем у медсестер, и самый ценный член - королева муравьев - был жив до конца.
Это исследование проливает свет на динамику болезни с точки зрения муравьев, поскольку они коллективно борются с вероятным риском распространения болезни. Установлено, что социальные взаимодействия между организмами имеют решающее значение во время распространения болезни. Исследования муравьев могут помочь нам понять процессы, которые могут иметь отношение к другим социальным группам организмов. Нам необходимо оценить, что влияет на риск заболевания и какие подходящие меры контроля можно разработать. При учете таких факторов, как иммунология, передача болезней и структура населения, необходима популяционная динамика.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Строймейт Н. и др. 2018. Пластичность социальных сетей снижает передачу болезней среди эусоциальных насекомых. Наука. 362 (6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
