Първо проучване показа как едно животинско общество активно се реорганизира, за да намали разпространението на болести.
Най-общо казано, високата гъстота на населението в даден географски регион е най-големият фактор, който допринася за по-бързото разпространение на дадена болест. Когато популациите станат гъсти, това води до пренаселеност, което от своя страна води до влошаване на условията на живот. Това води до увеличаване на скоростта на предаване на болести, главно поради честите и близки контакти между индивидите. Такива популации се превръщат в развъдник на инфекциозни агенти като вируси и бактерии.
Колония на мравки
Мравките са организми, които процъфтяват почти навсякъде, независимо дали става въпрос за гори или пустини, и живеят в големи колонии или групи. Известно е, че мравките са много социални и това поведение им дава огромно предимство пред насекомите или животните, които съществуват поединично. Колонията мравки е организирана в подгрупи въз основа на възрастта им и задачите, които всяка от тези групи трябва да изпълнява. В колонията има основно три вида мравки – царица мравка, женски, които са предимно „работници“, и мъжки. Основната им цел е оцеляване, растеж и размножаване. Така че взаимодействията на мравките с другите членове на колонията не са съвсем случайни, както би се предположило. Царицата мравка е най-важната, тъй като само тя може да снася яйца и е единственият член на колонията мравки, който може да произвежда нови членове. „По-младите“ мравки, наричани още „кърмачки“, се грижат за потомството в центъра на колонията. Докато „по-възрастните“ мравки действат като събирачи на храна, които пътуват и събират храна отвън и поради тази причина по-възрастните мравки са по-изложени и уязвими към патогени. Патогенна инвазия може да причини разпространение на болест и вероятно би могла да унищожи цялата колония.
Проучване, публикувано в Science, показва, че когато болестотворен патоген навлезе в колония от мравки, мравките променят поведението си, за да защитят колонията си от предстояща епидемия. Те защитават своята майка и цялото си потомство от заразяване с болестта и за тази цел са разработили интересен „защитен механизъм“. Важен аспект на този механизъм е „социалната организация“, която се осъществява в колонията. Изследователи от Института за наука и технологии в Австрия и Университета в Лозана са провели това проучване, използвайки система от „баркодове“, за да проследят внимателно и разберат взаимодействията между мравките в колонията при нормални обстоятелства, в сравнение с разпространението на болестта. Те са поставили цифрови маркери върху около 2260 градински мравки и инфрачервени камери са заснемали изображения на колонията на всеки половин секунда. Този метод им е позволил да проследяват и измерват движението, както и позицията на всеки член на мравката, както и техните социални взаимодействия в колонията.
Защитен механизъм на мравките
За да се инициира предаването на болестта, около 10% от по-възрастните мравки или търсачки са били изложени на гъбични спори, които са се разпространявали много бързо. Направено е сравнение на колониите от мравки преди и след излагане на патогена. Ясно е, че мравките бързо са осъзнали наличието на гъбични спори и са се подразделили на групи, като са променили взаимодействията си помежду си. Мравките-кърмачки са взаимодействали само с кърмачки, а търсачки-хранителки само със търсачки, като взаимодействието им помежду си е намаляло. Цялата колония от мравки е променила реакцията си, дори и тези, които не са били изложени на гъбични спори. Това може да се разглежда като превантивна мярка, тъй като намалява риска от разпространение на болестта. Използвана е qPCR техника за количествено определяне на броя на спорите, носени от мравка, тъй като спорите биха амплифицирали целевата ДНК молекула. Проследяван е броят на гъбичните спори. Когато мравките са променяли взаимодействието си, моделът на гъбичните спори също е продължавал да се променя, което е било забележимо в показанията.
Беше интересно да се види, че колонията от мравки защитава своите „ценни членове“, които могат да допринесат – кралица, медицински сестри и млади работници – и тяхното оцеляване беше от изключително значение. Подробният експеримент за оцеляване показа, че всяко натоварване с патоген 24 часа след първата експозиция директно корелира със смърт от заболяване и с висока стойност на корелация. Смъртността е била висока при по-възрастните или мравките фуражи, отколкото при медицинските сестри, а най-ценният член – кралицата на мравката – е бил жив до края.
Това проучване хвърля светлина върху динамиката на заболяването от гледна точка на мравките, тъй като те колективно се справят с вероятния риск от разпространение на болестта. Установено е, че социалните взаимодействия между организмите са от решаващо значение по време на разпространението на болестта. Изследванията върху мравките могат да ни насочат да разберем процеси, които биха могли да бъдат от значение за други социални групи организми. Трябва да преценим какво влияе на риска от заболяване и какви подходящи мерки за контрол могат да бъдат разработени. Динамиката в цялата популация е наложителна, когато се вземат предвид фактори като имунология, предаване на заболяването и структура на населението.
***
Източник (и)
Stroeymeyt N et al. 2018. Пластичността на социалните мрежи намалява предаването на болести при еусоциално насекомо. Science . 362(6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
Коментарите са забранени.