Pirmais pētījums parādīja, kā an dzīvnieks sabiedrība aktīvi reorganizējas, lai samazinātu izplatību slimība.
Vispārīgi runājot, augsts iedzīvotāji blīvums ģeogrāfiskajā reģionā ir lielākais faktors, kas veicina ātrāku slimības izplatīšanos. Kad populācijas kļūst blīvas, tas izraisa pārapdzīvotību, kas noved pie dzīves apstākļu pasliktināšanās. Tas izraisa slimības pārnešanas ātruma palielināšanos galvenokārt biežu un ciešu kontaktu dēļ starp indivīdiem. Šādas populācijas kļūst par infekcijas izraisītāju, piemēram, vīrusu un baktēriju, vairošanās vietu.
Skudru kolonija
skudras ir organismi, kas plaukst gandrīz visur meži vai tuksnešos, un tie dzīvo lielās kolonijās vai grupās. Ir zināms, ka skudras ir ļoti sabiedriskas, un tas uzvedība dod viņiem milzīgas priekšrocības salīdzinājumā ar kukaiņiem vai dzīvniekiem, kas dzīvo atsevišķi. Skudru kolonija tiek organizēta apakšgrupās, pamatojoties uz viņu vecumu un uzdevumiem, kas katrai no šīm grupām jāveic. Kolonijā galvenokārt ir trīs veidu skudras – skudras karaliene, mātītes, kas galvenokārt ir “darba ņēmēji”, un tēviņi. Viņu galvenais mērķis ir izdzīvošana, izaugsme un vairošanās. Tātad skudras mijiedarbība ar citiem kolonijas locekļiem nav īsti nejauša, kā varētu pieņemt. Skudras karaliene ir vissvarīgākā, jo tikai tā var dēt olas un ir vienīgā skudru kolonijas pārstāve, kas var radīt jaunus locekļus. “Jaunākās” skudras, sauktas arī par “medmāsām”, rūpējas par periem kolonijas centrā. Kamēr “vecākas” skudras darbojas kā lopbarības meklētāji, kas ceļo un savāc pārtiku no ārpuses, un šī iemesla dēļ vecākas skudras ir vairāk pakļautas patogēniem un neaizsargātāk pret tiem. Patogēns iebrukums var izraisīt slimības izplatīšanos un, iespējams, izbeigt visu koloniju.
Pētījums publicēts Zinātne parāda, ka tad, kad slimību izraisošs patogēns nonāk skudru kolonijā, skudras maina savu uzvedību, lai aizsargātu savu koloniju no gaidāmās epidēmijas slimības. Viņi pasargā savu karalieni un visu savu perējumu no saslimšanas, un tādēļ viņi ir izstrādājuši interesantu “aizsardzības mehānismu”. Svarīgs šī mehānisma aspekts ir “sociālā organizācija”, kas notiek kolonijā. Pētnieki no Austrijas Zinātnes un tehnoloģiju institūta un Lozannas universitātes veica šo pētījumu, izmantojot "svītrkoda" sistēmu, lai rūpīgi sekotu un izprastu mijiedarbību starp skudras kolonijā normālos apstākļos, salīdzinot ar slimības izplatīšanos. Viņi novietoja digitālos marķierus uz aptuveni 2260 dārza skudrām, un infrasarkanās kameras ik pēc pussekundes uzņēma kolonijas attēlu. Šī metode ļāva viņiem sekot un izmērīt katra skudras locekļa kustību un stāvokli, kā arī viņu sociālo mijiedarbību kolonijā.
Skudru aizsardzības mehānisms
Lai uzsāktu slimības pārnešanu, aptuveni 10 procenti vecāku skudru vai lopbarības meklētāju tika pakļauti sēnīšu sporām, kas izplatījās ļoti ātri. Tika salīdzinātas skudru kolonijas pirms un pēc patogēna iedarbības. Skaidrs, ka skudras ātri saprata klātbūtni sēnīšu sporas, un tās sadalījās grupās un mainīja savstarpējo mijiedarbību. Medmāsas sadarbojās tikai ar medmāsām un lopbarības meklētājiem tikai ar lopbarības meklētājiem, un viņu mijiedarbība savā starpā tika samazināta. Visa skudru kolonija mainīja savu reakciju, pat tās skudras, kuras nebija pakļautas sēnīšu sporām. To var uzskatīt par preventīvu pasākumu, jo tas samazina slimības izplatīšanās risku. qPCR tehnika tika izmantota, lai kvantitatīvi noteiktu skudras pārnēsāto sporu skaitu, jo sporas pastiprina mērķa DNS molekulu. Tika sekots līdzi sēnīšu sporu skaitam. Kad skudras mainīja savu mijiedarbību, turpināja mainīties arī sēnīšu sporu modelis, kas bija pamanāms rādījumos.
Bija interesanti redzēt, ka skudru kolonija aizsargā savus “vērtīgos locekļus”, kuri var dot savu ieguldījumu – karalieni, medmāsas un jaunos strādniekus, un viņu izdzīvošana bija ārkārtīgi svarīga. Detalizēts izdzīvošanas eksperiments parādīja, ka jebkura patogēna slodze 24 stundas pēc pirmās iedarbības tieši korelē ar nāvi no slimības un ar augstu korelācijas vērtību. Mirstība bija augstāka vecākām skudrām vai lopbarības skudrām nekā medmāsām, un vērtīgākā skudra – skudras karaliene – bija dzīva līdz galam.
Šis pētījums atklāj slimības dinamiku no skudru viedokļa, jo tās kopīgi apstrādā iespējamo slimības izplatīšanās risku. Tika konstatēts, ka organismu sociālajai mijiedarbībai ir izšķiroša nozīme slimības izplatīšanās laikā. Pētījumi par skudrām var palīdzēt mums izprast procesus, kas varētu būt svarīgi citām organismu sociālajām grupām. Mums ir jāizvērtē, kas ietekmē slimības risku un kādus piemērotus kontroles pasākumus var izstrādāt. Populācijas mēroga dinamika ir obligāta, ja tiek ņemti vērā tādi faktori kā imunoloģija, slimību pārnešana un populācijas struktūra.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
Stroeymeyt N et al. 2018. Sociālo tīklu plastiskums samazina slimību pārnešanu eusociālā kukaiņā. Zinātne. 362 (6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
