Кад се спустите прехладом или грипом, можда ћете се одлучити да држите дистанцу од других људи како бисте их поштедели сличне њушне судбине - а они би заузврат могли да вас избегну. Према новој студији, људи нису сами у својим напорима да одвоје болеснике. У присуству заразних патогена, понизни вртни мрави такође могу променити своје понашање како би контаминиране животиње држале даље од осталих чланова колоније.
Мрави су друштвена бића. Живе у великим групама, комуницирају и сарађују једни с другима како би били сигурни да колонија функционише како треба. Будући да су често у блиском контакту, мрави су такође рањиви на заразне болести. Студије су показале да мрави могу да држе болест на висини кроз бројне хигијенске механизме, попут уклањања смећа и тела погинулих чланова колоније из својих гнезда. Научници су сумњали да инсекти такође могу прилагодити своје друштвено понашање како би смањили ширење инфекција, али ову хипотезу је до недавно било тешко доказати.
„Ант колоније имају стотине појединаца“, објашњава Натхалие Строеимеит, пост-докторска истраживачица са Универзитета у Лозани у Швајцарској, која проучава колективно понашање у колонијама мрава. "До сада само није постојала техничка методологија за мерење њихових интеракција на нивоу колоније током дужег периода."
Срећом, аутоматизовани систем праћења који су 2013. године развили швајцарски истраживачи пустили су Строеимеит и њене колеге да детаљно погледају како се понашају 22 лабораторијске колоније мрава када се болест шири у њиховој средини. Тим је залијепио сићушне 2Д баркоде на мравље мраве, који су сваком инсекту дали јединствени идентификатор - „баш као КР код“, каже Строеимеит. Камера постављена изнад кућишта мрава снимила је две слике сваке секунде, а алгоритам је открио и забележио положај сваког баркода, пружајући истраживачима богат број података о кретању мрава.
Четири дана екипа је пустила мраве да се несметано пробијају у свом затвору. Као и код колонија у дивљини, и неки су мрави радили изван гнезда како би се хранили храном, док су други - попут краљице и „медицинских сестара“ који имају тенденцију у развоју, остали у гнезду. Петог дана, истраживачи су изложили неке, али не све, крмне намирнице из 11 колонија гљиви Метархизиум бруннеум, која се често налази у тлу станишта баштенских мрава и за коју се зна да их чини болеснима. Хранилице из осталих 11 колонија третиране су доброћудним раствором како би служиле као контролна група.
Оно што је пресудно, претходне студије су показале да гљиви М. бруннеум треба најмање 24 сата да зарази мраве, што је заузврат дало истраживачима времена да посматрају инсекте пре него што су стварно болесни.
"Желели смо да се фокусирамо на [ово] раздобље ... како бисмо разликовали активну реакцију самих мрава од споредних ефеката болести или манипулације паразитима", објашњава Строеимеит.
Пишући у часопису " Сциенце", истраживачи откривају да су контаминирани мрави, кад су вратили крмиваче у њихово кућиште, провели више времена изван гнезда, што значи да су имали мање контакта са највреднијим члановима колоније: краљицом која полаже све јаја колоније и радника у затвореном простору који су млађи од сточне хране и зато имају више сати да допринесу колонији. (Старији мрави су задужени за ризичне храњиве послове изван гнезда јер, како Строеимеит директно каже, "ионако ће умријети."
Али срж студије лежи у открићу да контаминирани мрави нису једини који су промијенили своје понашање. Храна која није била изложена гљивицама такође је повећала количину времена проведеног далеко од гнезда. А сестре унутар гнезда помериле су младиће према унутра и проводиле више времена преклапајући се с њима, што би се „могло посматрати као просторна изолација од сточне хране“, каже Строеимеит.
Како је колонија знала да пређе у акцију спречавања болести пре него што су споре гљивица чак заразиле одређене намирнице? Истраживачи нису сигурни, али мрачни осетљив мирис могао би бити кључан. Мрави њушкају около са својим антенама, које стално додирују и узоркују околину инсеката. Потпуно је могуће, према Строеимеит-у, да мрав може да открије гнојну гљивицу на једном од својих чланова колоније, једнако лако као што би могао да осети патоген на свом телу.
Зашто је неконтаминирана сточна храна такође смањила количину времена проведеног у гнијезду је још једно занимљиво питање. Као прва линија контакта са њиховим убрзо оболелим колегама можда су некако знали да се држе даље од важних чланова колоније. Али такође је могуће да су, откривши патогене на својим откупљивачима, једноставно провели више времена лечећи контаминиране раднике ван гнезда. Мрави производе мрављичну киселину кроз жлезде на врху свог сипка или на трбуху; могу међусобно убијати гљивичне споре тако што ће покупити мрављу киселину у устима и лизати тела својих пријатеља спуштених патогенима.
Иако су истраживачи забележили мање интеракција између сточне хране и радника у затвореном простору, контакт није у потпуности престао - а то је довело до још једног занимљивог открића. Када су користили симулације како би моделирали како се гљивични патогени шире по целој колонији, услед промена друштвених мрежа мрава, истраживачи су открили да је вероватноћа да ће краљица и медицинске сестре примити потенцијално фатално оптерећење гљивице пала, али вероватноћа да ће ови важни мрави који примају мало оптерећења су се повећали.
„То је слично имунизацији или вакцинацији код људи“, објашњава Строеимеит. „Те мале дозе не доводе до смртности, али дозвољавају мравима да развију неку врсту заштите од каснијег излагања истом патогену. То [откриће] је такође нешто сасвим ново. "
Крећући се напред, Строеимеит планира да истражи како патогени покрећу друштвене промене у колонијама дивљих мрава, које могу да се примене на стотине хиљада; она сумња да би сегрегација између затвореника и радника на отвореном могла бити још израженија у овим великим групама.
Меган Фредерицксон, ванредна професорица екологије и еволуционе биологије на Универзитету у Торонту која није била укључена у нову студију, закључке истраживача назива „романом и узбудљивим налазом“, до којих су довели „врхунске методе“. Она додаје да слична технологија могла би помоћи научницима да проуче да ли мрави такође мењају своје друштвене мреже како би међусобно преносили корисне микробе. И Фредерицксон мисли да "значај [студије] чак превазилази мраве."
„Питам се“, размишља она, „како често друге друштвене животиње реорганизују своје мреже како би ограничиле ширење болести.“
