Pirmajā pētījumā ir parādīts, kā dzīvnieku biedrība aktīvi reorganizējas, lai samazinātu slimību izplatību.
Vispārīgi runājot, augsts iedzīvotāju blīvums ģeogrāfiskā reģionā ir lielākais faktors, kas veicina slimības ātrāku izplatīšanos. Kad iedzīvotāju blīvums kļūst lielāks, tas izraisa pārapdzīvotību, kas savukārt 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 zeļ gandrīz visur, vai tie būtu meži , vai tuksneši, un tās dzīvo lielās kolonijās vai grupās. Skudras ir zināmas kā ļoti sabiedriskas, un šī uzvedība dod tām milzīgas priekšrocības salīdzinājumā ar kukaiņiem vai dzīvniekiem, kas dzīvo vieni. Skudru kolonija ir organizēta apakšgrupās, pamatojoties uz to vecumu un uzdevumiem, kas katrai no šīm grupām jāveic. Kolonijā galvenokārt ir trīs veidu skudras – skudru māte, mātītes, kas galvenokārt ir "darba skudras", un tēviņi. To galvenais mērķis ir izdzīvošana, augšana un vairošanās. Tātad skudru mijiedarbība ar citiem kolonijas locekļiem nav īsti nejauša, kā varētu domāt. Skudru māte ir vissvarīgākā, jo tikai tā var dēt olas un ir vienīgais skudru kolonijas loceklis, kas var radīt jaunus locekļus. "Jaunākās" skudras, ko sauc arī par "auklēm", rūpējas par perējumu kolonijas centrā. Savukārt "vecākās" skudras darbojas kā barības meklētāji, kas ceļo un vāc barību no ārpuses, un šī iemesla dēļ vecākās skudras ir vairāk pakļautas un ievainojamas patogēniem. Patogēns invāzijas veids var izraisīt slimības izplatīšanos un, iespējams, iznīcināt visu koloniju.
Žurnālā “Science” publicēts pētījums liecina, ka, kad slimību izraisošs patogēns nonāk skudru kolonijā, skudras maina savu uzvedību, lai pasargātu savu koloniju no gaidāmās epidēmijas. Tās aizsargā savu māti un visu perējumu no saslimšanas, un šim nolūkam tās ir izstrādājušas interesantu “aizsardzības mehānismu”. Svarīgs šī mehānisma aspekts ir “sociālā organizācija”, kas notiek kolonijā. Austrijas Zinātnes un tehnoloģiju institūta un Lozannas Universitātes pētnieki veica šo pētījumu, izmantojot “svītrkodu” sistēmu, lai rūpīgi izsekotu un izprastu skudru mijiedarbību kolonijā normālos apstākļos salīdzinājumā ar slimības izplatīšanās laiku. Viņi novietoja digitālos marķierus uz aptuveni 2260 dārza skudrām, un infrasarkanās kameras ik pēc pussekundes uztvēra kolonijas attēlus. Šī metode ļāva viņiem sekot līdzi un izmērīt katra skudras locekļa kustību un pozīciju, kā arī viņu sociālo mijiedarbību kolonijā.
Skudru aizsardzības mehānisms
Lai ierosinātu slimības pārnešanu, aptuveni 10 procenti vecāku skudru vai barības meklētāju bija pakļauti sēnīšu sporām, kas izplatījās ļoti ātri. Tika veikta skudru koloniju salīdzināšana pirms un pēc patogēnu iedarbības. Skaidrs, ka skudras ātri saprata sēnīšu sporu klātbūtni un sadalījās grupās, mainot savu mijiedarbību savā starpā. Māsas mijiedarbojās tikai ar māsām, bet barības meklētāji – tikai ar barības meklētājiem, un to mijiedarbība samazinājās. Visa skudru kolonija mainīja savu reakciju, pat tās skudras, kas nebija pakļautas sēnīšu sporām. To var uzskatīt par preventīvu pasākumu, jo tas samazina slimības izplatīšanās risku. Lai kvantitatīvi noteiktu skudras pārnēsāto sporu skaitu, tika izmantota kvantitatīvās kvantitatīvās sekvences (qPCR) metode, jo sporas pastiprināja mērķa DNS molekulu. Tika sekots līdzi sēnīšu sporu skaitam. Kad skudras mainīja savu mijiedarbību, mainījās 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.
***
Avots (-i)
Stroeymeyt N et al. 2018. Sociālā tīkla plastiskums samazina slimību pārnešanu eosociālā kukaiņā. Science . 362(6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
Komentāri ir slēgti.