Муравьи могут помочь понять распространение болезней человека
Исследователи из Университета Пенсильвании получили грант более $1.8 млн от Национального научного фонда (NSF) на пятилетний проект по изучению передачи болезней на примере муравьёв. Проект финансируется в рамках совместной инициативы NSF и Национальных институтов здравоохранения (NIH) "Экология и эволюция инфекционных заболеваний" и был выбран из примерно 100 заявок.
Почему муравьи?
Ведущий исследователь Дэвид Хьюз объясняет, что муравьи представляют собой идеальную модель для изучения:
- Они живут в высокоплотных группах.
- Являются экологически доминирующими.
- Эволюционно выработали механизмы сдерживания инфекций, которые впечатляют.
"Проживание в обществах влияет на то, как передаются болезни", — отметил Хьюз. — "Нам нужно понять роль размера группы, её сложности и связанности в распространении инфекции, чтобы снизить тяжёлое бремя, которое несут инфекционные заболевания".
Методология исследования
Команда будет подвергать группы муравьёв воздействию различных агентов — как полезных, так и вирулентных. Цели:
- Установить базовые закономерности масштабирования передачи как общего процесса.
- Определить основные правила, управляющие математической биологией передачи болезни.
- Экспериментировать, меняя условия жизни колоний (размер группы, скученность, распределение по отсекам).
"Мы не можем вводить патогены в здание, полное школьников, или к исчезающим волкам в Йеллоустоне, чтобы увидеть, как распространяется болезнь", — говорит Хьюз. — "Используя муравьёв, мы можем манипулировать размером и структурой колонии и повторять эксперименты многократно".
Практическое значение
Полученные знания могут иметь значение для:
- Людей: Понимания механизмов передачи болезней в школах, больницах, на фермах.
- Сельского хозяйства: Разработки стратегий борьбы с муравьями-вредителями, наносящими ущерб таким культурам, как какао и маниока (например, в Гане).
- Управления болезнями скота и растений.
Хьюз пояснил, что понимание того, как питательные вещества передаются в гнездо, может помочь создать приманки с инсектицидами, которые гарантированно достигнут матки колонии.
"Передача — это передача, независимо от того, где она происходит", — резюмировал Хьюз. — "Наши результаты должны дать конкретное понимание для контроля разрушительных колоний муравьёв и общее представление о механизмах социального иммунитета у людей и других социальных видов".