Муравьи защищают колонию от болезней, меняя социальное поведение

Исследователи из Института науки и технологий Австрии (IST Austria) и Университета Лозанны обнаружили, что муравьи активно меняют свою социальную организацию, чтобы предотвратить вспышку болезни в колонии. Результаты опубликованы в журнале Science.

Усиление защиты

Учёные использовали систему цифровых маркеров («штрих-кодов»), чтобы отслеживать взаимодействия 2266 садовых муравьёв. Инфракрасные камеры фиксировали положение каждой особи каждые полсекунды. Исследование подтвердило, что изначальное разделение муравьёв на подгруппы (молодые «няньки» в центре гнезда и старшие фуражиры снаружи) действует как профилактическая мера.

Когда 10% муравьёв-фуражиров подверглись воздействию легко передающихся спор грибка, вся колония быстро изменила поведение:

• Контакты внутри подгрупп («клик») усилились.
• Взаимодействия между подгруппами сократились.
• Изменения затронули всех особей, а не только контактировавших со спорами.

Это первое исследование, показывающее, что животное общество может активно менять организацию для снижения распространения болезни.

Распределение риска и защита ценных особей

С помощью высокочувствительного метода qPCR учёные измерили количество спор на каждом муравье. Изменение паттернов взаимодействий привело к новому распределению патогена:

• Лишь немногие особи получили высокую дозу, способную вызвать болезнь.
• Многие получили низкую дозу, которая не вызывает заболевание, но стимулирует иммунную память (аналогично вариоляции у людей).

Колония особенно защищала наиболее ценных особей:

• Королева (единственная размножающаяся особь) и «няньки» (молодые рабочие) получили значительно меньше спор.
• В эксперименте на выживаемость все королевы остались живы, а наибольшая смертность была среди фуражиров.

Значение для эпидемиологии

Изучение коллективных стратегий муравьёв в борьбе с эпидемиями помогает понять общие принципы динамики заболеваний. Социальные взаимодействия — это пути распространения инфекций, и фундаментальные исследования на муравьях могут пролить свет на эпидемиологические процессы в других социальных группах.