Ko se boste prehladili ali prehladili, se lahko odločite, da se boste oddaljili od drugih ljudi, da bi se jim izognili podobne smrdeče usode - in oni bi se lahko izognili vas. Po novi raziskavi ljudje niso osamljeni v svojih prizadevanjih za sekvenciranje bolnih. Ob prisotnosti nalezljivih patogenov lahko skromne vrtne mravlje spremenijo tudi svoje vedenje, tako da onesnažene živalce ne držijo proč od drugih članov kolonije.
Mravlje so družbena bitja. Živijo v velikih skupinah, medsebojno komunicirajo in sodelujejo, da bi zagotovili, da kolonija deluje, kot mora. Ker so pogosto v tesnem stiku, so mravlje ranljive tudi za nalezljive bolezni. Študije so pokazale, da so mravlje sposobne ohraniti bolezen v vodi s pomočjo številnih higienskih mehanizmov, kot so odstranjevanje smeti in trupel umrlih članov kolonije iz gnezd. Znanstveniki so sumili, da bi žuželke lahko spremenile tudi svoje socialno vedenje, da bi zmanjšale širjenje okužb, vendar je bilo to hipotezo do nedavnega težko dokazati.
"V kolonijah mravlja je na stotine posameznikov, " razlaga Nathalie Stroeymeyt, podoktorska raziskovalka na Univerzi v Lozani v Švici, ki proučuje kolektivno vedenje v kolonijah mravlje. "Do zdaj samo še ni obstajala tehnična metodologija za merjenje njihovih interakcij na ravni kolonije v daljšem časovnem obdobju."
Na srečo je avtomatski sistem sledenja, ki so ga leta 2013 razvili švicarski raziskovalci, Stroeymeyt in njenim kolegom podrobno ogledali, kako se ponašajo 22 laboratorijskih kolonij mravov, ko se bolezen širi v njihovi sredini. Ekipa je prilepila drobne 2D črtne kode na mravlje mravlje, ki so vsakemu žuželki dale edinstven identifikator - "tako kot QR koda", pravi Stroeymeyt. Kamera, postavljena nad ohišji mravelj, je vsako sekundo posnela dve sliki, algoritem pa je zaznal in zabeležil položaj vsake črtne kode, kar je raziskovalcem dalo veliko podatkov o gibanju mravelj.
Štiri dni je ekipa pustila mravlje, da se v svojem ograjenem prostoru neprestano mudijo. Tako kot v koloniji v divjini so tudi nekatere mravlje zunaj gnezda delale hrano za prehrano, medtem ko so druge - kot kraljica in "medicinske sestre", ki se nagibajo k ledu, ki se razvija, ostale v gnezdu. Peti dan so raziskovalci nekatere krmne mešanice iz 11 kolonij izpostavili glivi Metarhizium brunneum, ki jo pogosto najdemo v tleh habitatih vrtnih mravelj in je znano, da jih zboli. Krmila iz drugih 11 kolonij so bila obdelana z benigno raztopino, ki so služile kot kontrolna skupina.
Predhodne študije so pokazale, da gliva M. brunneum traja najmanj 24 ur, da okuži mravlje, kar je raziskovalcem dalo čas za opazovanje žuželk, še preden so dejansko zbolele.
"Želeli smo se osredotočiti na [to] obdobje ... da bi lahko razlikovali aktivno reakcijo samih mravov od stranskih učinkov bolezni ali manipulacije z zajedavci, " razlaga Stroeymeyt.
Ko pišejo v reviji Science, raziskovalci razkrivajo, da so onesnažene mravlje več časa preživele zunaj gnezda, kar pomeni, da so imele manj stika z najdragocenejšimi člani kolonije: kraljico, ki polaga vse jajc kolonije in delavcev v zaprtih prostorih, ki so mlajši od krmilnikov in imajo zato več ur časa, da prispevajo v kolonijo. (Starejše mravlje so zadolžene za tvegana dela s hranjenjem zunaj gnezda, ker bodo, kot strogo pravi Stroeymeyt, »vseeno umrle.«)
Toda bistvo študije je v odkritju, da onesnažene mravlje niso bile edine, ki bi spremenile svoje vedenje. Stroji za krmljenje, ki niso bili izpostavljeni glivi, so tudi povečali čas, porabljen stran od gnezda. In medicinske sestre v gnezdu so mlade premaknile bolj navznoter in več časa prekrivale z njimi, kar je bilo "mogoče razumeti kot prostorsko izolacijo od krmil, " pravi Stroeymeyt.
Kako je kolonija vedela, da se začnejo preprečevati bolezni, preden so glivične spore sploh okužile določena krmila? Raziskovalci niso prepričani, toda mravljinčev vonj je lahko ključen. Mravlje se namučijo s svojimi antenami, ki se nenehno dotikajo in vzorčijo okolico žuželk. Po Stroeymeytovem mnenju je povsem mogoče, da bi mravljičar lahko na enem od svojih članov kolonije zaznal gnivično glivo, prav tako enostavno, kot bi lahko na lastnem telesu vonjal patogen.
Zakaj je z nekontaminiranimi krmnimi stroji tudi zmanjšal čas, porabljen v gnezdu, je še eno zanimivo vprašanje. Kot prva vrstica za stike s svojimi kmalu oboleli soigralci so morda nekako vedeli, da se ne držijo pomembnih članov kolonije. Možno pa je tudi, da so, ko so odkrili patogene na svojih krmnih strojih, preprosto porabili več časa za zdravljenje onesnaženih delavcev zunaj gnezda. Mravlje proizvajajo mravljično kislino skozi žlezo na konici gnojnice ali na trebuhu; lahko medsebojno ubijajo glivične spore, tako da v usta ubirajo mravljično kislino in ližejo telesa svojih prijateljev, obremenjenih s patogeni.
Čeprav so raziskovalci zabeležili manj interakcij med krmilniki in delavci v zaprtih prostorih, stiki niso povsem prenehali - in to je vodilo do še enega zanimivega razkritja. Ko so s pomočjo simulacij modelirali, kako se glivični patogeni širijo po celotni koloniji ob spremembi družbenih omrežij mravelj, so raziskovalci ugotovili, da je verjetnost, da bodo kraljica in medicinske sestre prejele potencialno usodno obremenitev glive, vendar verjetnost te pomembne mravlje, ki so prejele majhno obremenitev, so se povečale.
"Podobno je z imunizacijo ali cepljenjem pri ljudeh, " razlaga Stroeymeyt. "Ti majhni odmerki ne vodijo v smrtnost, vendar omogočajo, da mravlje razvijejo nekakšno zaščito pred poznejšo izpostavljenostjo istim patogenom. Tudi ta ugotovitev je nekaj povsem novega. "
V nadaljevanju namerava Stroeymeyt raziskati, kako patogeni sprožijo družbene spremembe v kolonijah divjih mravov, ki jih lahko štejemo na stotine tisoč; meni, da bi bila segregacija med notranjimi in zunanjimi delavci v teh velikih skupinah lahko še izrazitejša.
Megan Frederickson, izredna profesorica za ekologijo in evolucijsko biologijo na univerzi v Torontu, ki ni bila vključena v novo študijo, poimenuje sklepe raziskovalcev "novo in vznemirljivo ugotovitev", ki so jo prinesle "vrhunske metode." podobna tehnologija bi lahko znanstvenikom pomagala preučiti, ali mravlje spreminjajo tudi svoja družbena omrežja, da bi med seboj prenašale koristne mikrobe. In Frederickson meni, da "pomen študije presega mravlje."
"Zanima me, " razmišlja, "kako pogosto druge družbene živali reorganizirajo svoje mreže, da bi omejile širjenje bolezni."
