Zadzwoń do mrówczego lekarza: Amputacja daje zakażonym mrówkom większą szansę na przeżycie infekcji

Mrówki stolarskie na Florydzie (Camponotus floridianus) selektywnie leczą zranione kończyny swoich mrówek, zgodnie Nowy papier Badanie to opublikowano w czasopiśmie Current Biology. W zależności od miejsca inwazji mrówki będą lizać rany, aby je oczyścić, lub przeżuwać dotkniętą kończynę, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się infekcji. Leczenie jest zaskakująco skuteczne, a wskaźnik przeżycia w przypadku amputowanych mrówek sięga około 90–95%.

„Kiedy mówimy o okaleczaniu, jest to jedyny przypadek wyrafinowanego i systematycznego okaleczania jednostki przez innego przedstawiciela tego samego gatunku w królestwie zwierząt”. powiedział współautor Eric Frank„Fakt, że mrówki są w stanie zdiagnozować ranę, wiedzieć, czy jest zakażona czy sterylna, i odpowiednio ją leczyć przez długi czas przez inne osoby – jedynym systemem medycznym, który może z tym konkurować, jest „Istota ludzka”.

Frank uczył inaczej Rodzaje mrówek przez wiele lat. Pod koniec ubiegłego roku był współautorem książki papier Szczegółowo opisz działanie mrówek Matabele (Analiza megaponery Mrówki subsaharyjskie potrafią określić, czy rana rannego towarzysza jest zakażona, dzięki zmianom chemicznym w profilu węglowodorowym naskórka mrówki, gdy rana ulega zakażeniu. Mrówki te żywią się wyłącznie termitami, ale termity mają mocne szczęki i wykorzystują je do obrony przed drapieżnikami, dlatego istnieje wysokie ryzyko zarażenia przez mrówki myśliwskie.

W przypadku wykrycia zakażonej rany mrówki leczą ją antybiotykami wytwarzanymi przez specjalny gruczoł znajdujący się z boku klatki piersiowej (gruczoł opłucnowy). Wydzieliny te składają się z około 112 składników, z czego połowa ma właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Eksperymenty Franka i innych wykazały, że stosowanie tych wydzielin zmniejsza śmiertelność zarażonych mrówek o 90 procent, a przyszłe badania mogą doprowadzić do odkrycia nowych antybiotyków nadających się do leczenia ludzi. (Ta praca została niedawno zaprezentowana w jednym z odcinków filmu dokumentalnego o naturze w serwisie Netflix, Życie na naszej planecie.)

Odkrycia te skłoniły Franka do rozważenia, czy mrówka Matabele jest wyjątkowa pod względem zdolności wykrywania i leczenia zakażonych ran, więc zwrócił swoją uwagę na mrówkę stolarską z Florydy. Te czerwonawo-brązowe mrówki gniazdują w gnijącym drewnie i potrafią być zaciekle terytorialne, broniąc swoich domów przed rywalizującymi koloniami mrówek. Ta walka wiąże się z dużym ryzykiem kontuzji. Jednak mrówka stolarska z Florydy nie ma gruczołu opłucnowego, dlatego Frank i jego współpracownicy zastanawiali się, w jaki sposób gatunek ten traktuje swoich rannych towarzyszy. Aby się tego dowiedzieć, przeprowadzili serię eksperymentów.

Frank i inni namalowali próbki kolonii mrówek wyhodowanych w laboratorium (wyprodukowanych przez królowe zebrane podczas prac terenowych w 2017 r. na Florydzie) i zaznaczyli kolorem mrówki przeznaczone do inwazji za pomocą farby akrylowej na dwa dni przed każdym eksperymentem. Dokonywano selektywnych uszkodzeń małych kości piszczeli i kości udowej (np. kostki) przy użyciu sterylnych nożyczek i hodowano szczepy termitów. Pseudomonas aeruginosa Naukowcy wykorzystali tę substancję do zainfekowania niektórych z tych ran, pozostawiając inne nienaruszone jako próbkę kontrolną. Zespół nagrał na wideo późniejsze zachowania innych mrówek, a następnie przeanalizował ten materiał. Aby dowiedzieć się więcej o budowie anatomicznej, wykonali także tomografię komputerową nóg mrówek.