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蚂蚁改变了筑巢方式以阻止疾病传播

2024-10-23辟谣

当工蚁中出现患病蚂蚁时,它们会开始建造更多孤立的巢穴,从而可能降低蚁群感染的风险。做出这一发现的科学家相信,他们的工作结果表明社会性动物中存在「结构免疫」。这反过来又提供了关于如何利用空间组织来降低人类社会流行病学风险的见解。

黑花园蚂蚁筑巢的方式可以降低蚁群中传染病传播的风险

和人类一样,社会性昆虫——蚂蚁、白蚁、蜜蜂和黄蜂——也一起生活。他们不断地相互接触,从而影响传染病的传播。昆虫生活在有限的空间、拥挤的环境和高微生物负荷下。在这些微生物中,有一些病原体可以摧毁整个菌落。

然而,在进化过程中,动物发展出了许多策略来遏制疾病在群体中的传播。例如,某些种类的蚂蚁会收集具有抗菌特性的树脂,并将其带到蚁丘中,以便患病个体接受「集体治疗」。

其他蚂蚁已经学会了自己生产抗菌物质。这发生在胸部的一个特殊腺体中。在梳理毛发的过程中,蚂蚁将「药物」散布在昆虫的身体上,防止感染传播。有些蚂蚁会在不接触的情况下治疗同伴(以免自己被感染),向受感染的个体喷洒抗菌液体。

2024 年,科学家发现工蚁 Camponotus floridanus 会截掉其亲属的受损腿。这种「外科手术」大大降低了因伤口感染而受伤的昆虫的死亡率。

由布里斯托大学 Nathalie Stroeymeyt 领导的英国昆虫学家小组发现了蚂蚁的另一种生存策略。在对黑花园蚂蚁( Lasius niger )进行实验时,科学家发现,如果某些昆虫感染了致病真菌 绿僵菌 ,它们就会开始改变筑巢的方式,从而可能阻止疾病的传播。研究人员在生物预印本 bioRxiv 电子档案网站上发表的一篇文章中对此进行了描述。

Stroymate 和她的同事将两组 180 只黑花园蚂蚁以及幼虫和蛹放入装满土壤的容器中,观察它们筑巢。摄像机记录了昆虫在表面的活动,计算机断层扫描显示了蚂蚁在土壤中「挖」的巢穴的形状。

一天后,每组增加 20 名工人,这些工人事先喷洒了含有引起传染病的病原真菌或不含病原体的溶液。研究人员随后又观察了六天的筑巢情况。

科学家发现,被感染的工蚁被引入的群体的巢穴是由蚂蚁建造的,这些巢穴更加独立且连接不那么紧密。与健康组中的蚂蚁相比,该组中的蚂蚁筑巢速度更快,创造了更多隧道,并且入口之间的距离更远。也就是说,第一批昆虫为了应对其中患病个体的「收养」,选择了「建筑改变」的策略,而第二只昆虫则没有改变建筑的任何内容。

此外,研究人员发现,受感染的工蚁在巢外待的时间更长,这意味着他们的工作量更少。这可能表明昆虫存在某种形式的自我隔离。

理论上,这种策略应该减少蚂蚁在移动时接触的频率,从而降低感染的风险。正如该科学著作的作者指出的那样,他们还没有直接证据表明蚂蚁改变筑巢方式以减少疾病传播。然而,计算机模型显示,巢穴结构的这些变化可将疾病在群体中的传播减少 5% 至 10%。

Stroymate 认为,在野外,许多其他蚂蚁物种也采取类似的策略来应对传染病。人们甚至可以从他们身上学到一些东西:例如,受到启发,创造出可以降低流行病学风险的新设计。