Первое исследование показало, как животное общество активно реорганизуется, чтобы уменьшить распространение болезнь.
Вообще говоря, высокий население Плотность населения в географическом регионе является важнейшим фактором, способствующим более быстрому распространению заболевания. Когда население становится плотным, это вызывает перенаселенность, что затем приводит к ухудшению условий жизни. Это приводит к увеличению скорости передачи заболевания, главным образом, из-за частых и тесных контактов между людьми. Такие популяции становятся рассадниками инфекционных агентов, таких как вирусы и бактерии.
Колония муравьев
Муравьи это организмы, которые процветают почти везде, будь то леса или пустынях, и они живут большими колониями или группами. Муравьи, как известно, очень социальны, и это поведение дает им огромное преимущество перед насекомыми или животными, существующими поодиночке. Колония муравьев делится на подгруппы в зависимости от их возраста и задач, которые каждая из этих групп должна выполнять. В колонии в основном обитают три типа муравьев: королева муравьев, самки, которые в основном являются «рабочими», и самцы. Их главная цель – выживание, рост и размножение. Таким образом, взаимодействие муравьев с другими членами колонии не является случайным, как можно было бы предположить. Королева муравьев является самой важной, поскольку только она может откладывать яйца и является единственным членом колонии муравьев, который может производить новых членов. «Младшие» муравьи, также называемые «медсестрами», присматривают за выводком в центре колонии. В то время как «старшие» муравьи действуют как собиратели, которые путешествуют и собирают еду извне, и по этой причине 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 пожилых муравьев или собирателей подверглись воздействию грибковых спор, которые распространялись очень быстро. Проведено сравнение колоний муравьев до и после воздействия патогена. Очевидно, муравьи быстро осознали присутствие грибковый споры, они разделились на группы и изменили взаимодействие друг с другом. Медсестры общались только с медсестрами, а собиратели - только с собирателями, 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 заболевания. Методика qPCR использовалась для количественной оценки количества спор, переносимых муравьем, поскольку споры амплифицировали целевую молекулу ДНК. Велся учет количества грибных спор. Когда муравьи изменили свое взаимодействие, характер грибковых спор также продолжал 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
