РЕКЛАМА

Как общество муравьев активно реорганизуется, чтобы контролировать распространение болезней

НАУКАБИОЛОГИЯКак общество муравьев активно реорганизуется, чтобы контролировать распространение болезней

Первое исследование показало, как общество животных активно реорганизуется, чтобы уменьшить распространение болезней.

Вообще говоря, высокая плотность населения в географическом регионе является самым большим фактором, способствующим более быстрому распространению болезни. Когда население становится плотным, это вызывает перенаселенность, что в свою очередь приводит к ухудшению условий жизни. Это приводит к увеличению скорости передачи заболеваний, в основном из-за частых и тесных контактов между людьми. Такие популяции становятся рассадником инфекционных агентов, таких как вирусы и бактерии.

Колония муравьев

Муравьи это организмы, которые процветают почти повсюду, будь то леса или пустыни, и живут в больших колониях или группах. Известно, что муравьи очень общительны, и такое поведение дает им огромное преимущество перед насекомыми или животными, которые живут поодиночке. Колония муравьев разбита на подгруппы в зависимости от возраста и задач, которые каждая из этих групп должна выполнять. В колонии в основном есть три типа муравьев: муравьиные королевы, самки, которые в основном «рабочие», и самцы. Их главная цель - выживание, рост и размножение. Итак, взаимодействия муравья с другими членами колонии не совсем случайны, как можно было бы предположить. Королева муравьев является наиболее важной, поскольку только она может откладывать яйца и является единственным членом муравьиной колонии, который может производить новых членов. «Младшие» муравьи, также называемые «медсестрами», ухаживают за выводком в центре колонии. В то время как «старые» муравьи действуют как собиратели, которые путешествуют и собирают пищу извне, и по этой причине более старые муравьи более уязвимы для патогенов. Патогенная инвазия может вызвать распространение болезни и, вероятно, уничтожить всю колонию.

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

Чтобы инициировать передачу болезни, около 10 процентов старых муравьев или собирателей подверглись воздействию грибковых спор, которые распространяются очень быстро. Было проведено сравнение колоний муравьев до и после воздействия патогенов. Очевидно, муравьи быстро осознали присутствие спор грибов, разделились на группы и изменили свое взаимодействие друг с другом. Медсестры взаимодействовали только с медсестрами, а собиратели - только с фуражирами, и их взаимодействие друг с другом было уменьшено. Вся колония муравьев изменила свою реакцию, даже те муравьи, которые не подвергались воздействию грибковых спор. Это можно рассматривать как профилактическую меру, поскольку она снижает риск распространения болезни. Метод qPCR использовался для количественной оценки количества спор, переносимых муравьем, поскольку споры будут амплифицировать целевую молекулу ДНК. Следили за количеством спор грибов. Когда муравьи изменили свое взаимодействие, структура грибковых спор также продолжала меняться, что было заметно по показаниям.

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

Команда SCIEU
Команда SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Значительные достижения науки. Воздействие на человечество. Вдохновляющие умы.

Подписка на рассылку

Быть в курсе всех последних новостей, предложений и специальных объявлений.

- Реклама -

Самые популярные статьи

«Гипотеза брадикинина» объясняет преувеличенный воспалительный ответ при COVID-19

Новый механизм для объяснения различных несвязанных между собой симптомов...

Новый вариант IHU (B.1.640.2) обнаружен во Франции

Новый вариант под названием «IHU» (новая линия панголинов...
- Реклама -
99,636Поклонникиподобно
66,080ПодписчикиПодписаться
6,297ПодписчикиПодписаться
31ПодписчикиПодписаться