Jak kolonie mrówek łagodzą ryzyko chorób zakaźnych
Wszystkie gatunki społeczne, w tym ludzie, czerpią korzyści z życia w zwartych grupach. Korzyści te mogą jednak ściśle wiązać się z kosztami, czego przykładem jest zwiększone ryzyko zachorowania, wyraźnie widoczne podczas pandemii COVID-19. Czy ludzie są w stanie lepiej zrównoważyć korzyści i ryzyko związane z życiem społecznym? Zdaniem uczonych skupionych wokół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu DISEASE, w znalezieniu odpowiedzi na to pytanie mogą nam pomóc maleńkie mrówki. „Wiele wskazuje na to, że mrówki, które przeszły miliony lat ewolucji, znalazły sposób na zminimalizowanie ryzyka zakażeń i jednoczesną maksymalizację funkcjonowania całej grupy”, mówi Nathalie Stroeymeyt(odnośnik otworzy się w nowym oknie), starsza wykładowczyni na Uniwersytecie Bristolskim(odnośnik otworzy się w nowym oknie), uczelni będącej partnerem koordynującym projekt. „W związku z tym mrówki mogą dostarczyć nam cennych informacji na temat tego, w jaki sposób możemy łagodzić zagrożenie związane z rozprzestrzenianiem się chorób w społecznościach ludzi”.
Od owadów społecznych do odporności zbiorowej
Projekt, który otrzymał wsparcie ze strony Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), miał na celu zbadanie, w jaki sposób kolonie mrówek radzą sobie z zagrożeniem chorobami zakaźnymi. „Byliśmy szczególnie zainteresowani wyjaśnieniem, do jakiego stopnia mrówki wykorzystują zmiany w swojej organizacji społecznej i przestrzennej do zminimalizowania ryzyka transmisji choroby po pierwszym kontakcie z patogenem”, tłumaczy Stroeymeyt. Uczeni odkryli, że społeczności mrówek rozwinęły niezwykle skuteczne zbiorowe reakcje na grzyby chorobotwórcze, które są przenoszone zewnętrznie, przez co mogą być natychmiast wykryte. „Ich populacyjna odporność na grzyby jest tak skuteczna, że niektóre mrówki faktycznie straciły indywidualną odporność na grzyby”, dodaje Stroeymeyt. Natomiast indywidualna odpowiedź immunologiczna pozostaje silna w przypadku bakterii, które są przenoszone wewnętrznie, więc nie mogą być skutecznie zwalczane w drodze odporności zbiorowej. Szczegóły tego odkrycia zostały opisane na łamach czasopisma naukowego „Nature Communications”(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Mrówki i sztuka budowania „odporności architektonicznej”
Ponadto naukowcy ustalili, że w obliczu ryzyka zakażenia kolonie mrówek zmieniają układ swojego gniazda. Ten pozornie prosty krok znacznie ogranicza rozprzestrzenianie się choroby, a jednocześnie wzmacnia inne mechanizmy obronne, takie jak dystans społeczny i samoizolacja. Jako że zapewnia to ochronę przed przyszłym narażeniem na zakaźne patogeny, naukowcy nazwali to „odpornością architektoniczną”. „Jesteśmy szczególnie dumni z naszych wyników dotyczących architektury gniazd, ponieważ po raz pierwszy udało nam się wykazać, że zwierzęta mogą aktywnie wykorzystywać i modyfikować strukturę swojego otoczenia, aby bronić się przed chorobami”, zauważa Stroeymeyt. Oprócz modyfikowania otoczenia mrówki w sposób fizyczny przekazują sobie informację o zagrożeniu chorobą za pomocą ruchów wyglądających jak „zderzanie się głowami”.
Wielki wpływ małej mrówki na dobrostan ludzi
Projekt DISEASE pokazał, że możemy się wiele nauczyć od maleńkich mrówek. „Projekt umożliwił zdobycie nowej, zintegrowanej wiedzy na temat sposobu, w jaki wysoce społeczne zwierzęta, takie jak my, mogą wykorzystać wzajemne interakcje do ochrony przed zagrożeniami związanymi z chorobami zakaźnymi”, podsumowuje Stroeymeyt. Obecnie naukowcy zamierzają zbadać, w jaki sposób kolonia mrówek dostosowuje architekturę swojego gniazda do optymalizacji funkcjonowania swojej zbiorowości w różnych warunkach środowiskowych, a także w jaki sposób architektura gniazda zwiększa odporność na szerszy zakres stresorów.
