A first study has shown how an тварина society actively reorganizes itself to reduce the spread of хвороба.
Generally speaking, high населення density in a geographical region is the biggest factor which contributes to faster spread of a disease. When populations become dense it causes overcrowding which then leads to decline in living conditions. This causes the rate of disease transmission to increase mainly due to frequent and close contacts between individuals. Such populations become breeding grounds for infectious agents like viruses and bacteria.
Колонія мурах
мурахи are organisms which thrive almost everywhere be it лісу or deserts and they live in large colonies or groups. Ants are known to be very social and this поведінку gives them huge advantage over insects or animals which exist solitary. An ant colony is organized in sub-groups based upon their age and the tasks which each of these groups need to carry out. There are mainly three types of ants in a colony – queen ant, females who are mainly ‘workers’ and males. Their main goal is survival, growth and reproduction. So, ant’s interactions with other colony members are not really random as one would assume. The queen ant is the most important as only it can lay eggs and is the only member of an ant colony who can produce new members. The ‘younger’ ants, also called ‘nurses’ look after the brood at the centre of the colony. While ‘older’ ants act like foragers who travel and collect food from outside and for this reason older ants are more exposed and vulnerable to pathogens. A pathogenic invasion can cause spread of a disease and could likely terminate the entire colony.
Дослідження опубліковано в наука показує, що коли хвороботворний мікроорганізм потрапляє в колонію мурах, мурахи змінюють свою поведінку, щоб захистити свою колонію від епідемічного захворювання, що насувається. Вони захищають свою матку та весь свій виводок від захворювання, і для цього розробили цікавий «механізм захисту». Важливим аспектом цього механізму є «соціальна організація», яка має місце в колонії. Дослідники з Інституту науки і технологій Австрії та Університету Лозанни провели це дослідження, використовуючи систему «штрих-кодів», щоб ретельно відслідковувати та розуміти взаємодію між мурахами в колонії за звичайних обставин, а не під час поширення хвороби. Вони розмістили цифрові маркери приблизно на 2260 садових мурах, а інфрачервоні камери знімали зображення колонії кожні півсекунди. Цей метод дозволив їм відстежувати та вимірювати рух, а також положення кожного члена мурахи, а також їхні соціальні взаємодії в колонії.
Захисні механізми мурах
To initiate disease transmission, around 10 percent of older ants or foragers were exposed to fungal spores which spread very fast. A comparison of ant colonies before and post pathogen exposure was made. Clearly, ants quickly realized the presence of грибковий spores and they subdivided themselves into groups and changed their interactions with each other. Nurses only interacted with nurses and foragers with only foragers and their interaction with each other was diminished. The entire colony of ants changed their response, even those ants that were not exposed to fungal spores. This can be seen as a preventive measure as it reduces the risk of disease spread. qPCR technique was used to quantify the number of spores carried by an ant as spores would amplify the targeted DNA molecule. A track was kept on the number of fungal spores. When ants changed their interaction, the pattern of fungal spores also kept changing which was noticeable in the readings.
Було цікаво спостерігати, як колонія мурашок захищає своїх «цінних членів», які можуть зробити внесок – королеву, медсестер і молодих робітників – і їхнє виживання було надзвичайно важливим. Детальний експеримент щодо виживання показав, що будь-яке навантаження патогенів через 24 години після першого контакту прямо корелює зі смертю від хвороби та має високе значення кореляції. Смертність була високою у старших мурах або мурах-фуражів, ніж у годувальниць, і найцінніший член – королева мурах – була жива до кінця.
Це дослідження проливає світло на динаміку хвороби з точки зору мурах, оскільки вони спільно справляються з ймовірним ризиком поширення хвороби. Встановлено, що соціальна взаємодія між організмами має вирішальне значення під час поширення хвороби. Дослідження мурах може допомогти нам зрозуміти процеси, які можуть мати відношення до інших соціальних груп організмів. Нам потрібно оцінити, що впливає на ризик захворювання та які відповідні заходи контролю можна розробити. Популяційна динаміка є обов’язковою, якщо враховуються такі фактори, як імунологія, передача захворювань і структура населення.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Строймейт Н та ін. 2018. Пластичність соціальної мережі зменшує передачу хвороб у еусоціальних комах. наука. 362 (6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
