Появление больных муравьев среди рабочих особей провоцирует строительство более изолированных гнезд, что потенциально уменьшает риск распространения инфекции в колонии. Ученые, открывшие это явление, полагают, что результаты их работы демонстрируют наличие «архитектурного иммунитета» у социальных животных. Это открывает возможности для использования пространственной организации для снижения эпидемиологического риска в человеческом обществе.
Как и люди, общественные насекомые — муравьи, термиты, пчелы и осы — живут в тесном контакте, что влияет на передачу инфекционных заболеваний. Насекомые обитают в ограниченном пространстве с высокой микробной нагрузкой и большой скученностью. Среди микробов есть патогены, способные уничтожить целую колонию.
В ходе эволюции животные сформировали разные способы ограничить распространение болезней в группе. К примеру, определенные виды муравьев собираютМуравьи с противомикробными свойствами древесной смолой лечат больных сородичей прямо в муравейнике.
Другие муравьи научились сами вырабатывать антимикробные веществаЭто происходит в особом железе, расположенном на груди муравья.
Во время ухода за собой муравьи смазывают «лекарством» тело насекомого, останавливая распространение инфекций. Муравьи, которые… лечат собратьев бесконтактноЧтобы не заболеть, обрабатывают заражённое существо антимикробным раствором.
В 2024 году ученые узнали, что рабочие особи муравьев Camponotus floridanusНасекомые-сородичи удаляют поврежденные конечности друг другу. Такая «операция» значительно уменьшает смертность травмированных насекомых от попадания инфекции в раны.
Группа ученых-энтомологов со штаб-квартирой в Великобритании, возглавляемая Натальей Строймейт, … Nathalie StroeymeytУчёные из Бристольского университета обнаружили новую стратегию выживания у муравьёв. черными садовыми муравьями (Lasius nigerУченые выяснили, что инфицирование некоторых насекомых патогенным грибом Metarhizium brunneumИз-за болезни пчелы начинают изменять способ постройки ульев. опубликованнойНа портале цифровых научных записок по биологии. bioRxiv.
Строймейт и коллеги поместили две группы по 180 чёрных садовых муравьев с личинками и куколками в контейнеры с почвой и наблюдали за строительством гнезд. Видеокамеры регистрировали активность насекомых на поверхности, а компьютерная томография показывала форму гнезд, которые муравьи «выкапывали» в почве.
На следующий день к каждой группе добавили по двадцать рабочих особей, предварительно обработав раствором: у одних – с патогенным грибком, вызывающим инфекционное заболевание, а у других – без патогена. После этого ученые наблюдали за строительством гнезд еще шесть дней.
Ученые обнаружили, что гнезда муравьев, куда внедрили зараженных рабочих особей, строили более раздельными и менее плотно соединенными. Муравьи этой группы строили гнезда быстрее, прокладывали больше туннелей и создавали входы, расположенные дальше друг от друга, по сравнению с муравьями здоровой группы. Первые насекомые в ответ на «подселение» к ним больных особей выбрали тактику «архитектурного изменения», вторые – нет.
Исследователи обнаружили, что заражённые трудяги проводили больше времени за пределами гнезда и меньше трудились. Это может свидетельствовать о самоизоляции у насекомых.
Такая стратегия теоретически должна сократить встречи муравьев во время перемещения и тем самым уменьшить риск заражения болезнями. Авторы научной работы пока не имеют прямых доказательств того, что муравьи меняют способ строительства гнезд для ограничения распространения заболеваний. Однако компьютерное моделирование выявило, что эти изменения в архитектуре гнезда снижают распространение болезни в колонии на 5-10 процентов.
Строймейт считает, что во многих случаях дикие муравьи используют такую же стратегию против болезней. Возможно, люди смогут перенять этот опыт и использовать его для создания новых конструкций, защищающих от эпидемий.