První studie ukázala, jak se zvířecí společnost aktivně reorganizuje, aby omezila šíření nemocí.
Obecně lze říci, že vysoká hustota obyvatelstva v geografickém regionu je největším faktorem, který přispívá k rychlejšímu šíření nemoci. Když se populace zahustí, způsobí to přelidnění, které pak vede k poklesu životních podmínek. To způsobuje, že se rychlost přenosu onemocnění zvyšuje především díky častým a úzkým kontaktům mezi jednotlivci. Takové populace se stávají živnou půdou pro infekční agens, jako jsou viry a bakterie.
Mravenčí kolonie
mravenci jsou organismy, kterým se daří téměř všude, ať už jsou to lesy nebo pouště, a žijí ve velkých koloniích nebo skupinách. Mravenci jsou známí jako velmi společenští a toto chování jim dává obrovskou výhodu oproti hmyzu nebo zvířatům, kteří žijí samotáři. Mravenčí kolonie je organizována do podskupin na základě jejich věku a úkolů, které každá z těchto skupin musí plnit. V kolonii se vyskytují především tři druhy mravenců – mravenčí královna, samice, které jsou převážně „dělnicemi“ a samci. Jejich hlavním cílem je přežití, růst a rozmnožování. Takže interakce mravenců s ostatními členy kolonie nejsou ve skutečnosti náhodné, jak by se dalo předpokládat. Mravenčí královna je nejdůležitější, protože pouze ona může klást vajíčka a je jediným členem mravenčí kolonie, který může produkovat nové členy. O potomstvo ve středu kolonie se starají „mladší“ mravenci, nazývaní také „ošetřovatelé“. Zatímco „starší“ mravenci se chovají jako hledači, kteří cestují a sbírají potravu zvenčí, a z tohoto důvodu jsou starší mravenci více vystaveni patogenům a zranitelnější. Patogenní invaze může způsobit šíření nemoci a pravděpodobně by mohla zničit celou kolonii.
Studie zveřejněná v Věda ukazuje, že když patogen způsobující onemocnění vstoupí do mravenčí kolonie, mravenci upraví své chování, aby ochránili svou kolonii před hrozící epidemickou chorobou. Chrání svou královnu a celé své potomstvo před nákazou, a proto si vyvinuli zajímavý „obranný mechanismus“. Důležitým aspektem tohoto mechanismu je „sociální organizace“, která se odehrává v kolonii. Výzkumníci z Institute of Science and Technology Austria a University of Lausanne provedli tuto studii pomocí systému „čárových kódů“, aby pečlivě sledovali a porozuměli interakcím mezi mravenci v kolonii za normálních okolností oproti situaci, kdy se šíří nemoc. Umístili digitální značky na přibližně 2260 zahradních mravenců a infračervené kamery zachytily obraz kolonie každou půl sekundu. Tato metoda jim umožnila sledovat a měřit pohyb i polohu každého mravence a také jejich sociální interakce v kolonii.
Obranný mechanismus mravenců
K zahájení přenosu onemocnění bylo asi 10 procent starších mravenců nebo krmných zvířat vystaveno sporám hub, které se velmi rychle šíří. Bylo provedeno srovnání kolonií mravenců před a po expozici patogenu. Mravenci si zjevně rychle uvědomili přítomnost spór plísní a rozdělili se do skupin a změnili své vzájemné interakce. Sestry se stýkaly pouze s ošetřovateli a sháněči pouze s pastevci a jejich vzájemná interakce byla snížena. Celá kolonie mravenců změnila svou reakci, dokonce i ti mravenci, kteří nebyli vystaveni houbovým sporám. To lze považovat za preventivní opatření, protože snižuje riziko šíření onemocnění. Technika qPCR byla použita ke kvantifikaci počtu spor nesených mravencem, protože spory by amplifikovaly cílovou molekulu DNA. Byl sledován počet spór hub. Když mravenci změnili svou interakci, vzor plísňových spór se také neustále měnil, což bylo patrné v odečtech.
Bylo zajímavé vidět, že mravenčí kolonie chrání své „cenné členy“, kteří mohou přispět – královnu, ošetřovatelky a mladé dělnice – a jejich přežití bylo nanejvýš důležité. Detailní experiment přežití ukázal, že jakákoli zátěž patogenem 24 hodin po první expozici přímo koreluje s úmrtím na onemocnění as vysokou hodnotou korelace. Úmrtnost byla vysoká u starších nebo krmných mravenců než ošetřovatelů a nejcennější člen – královna mravence – byl naživu až do konce.
Tato studie vrhá světlo na dynamiku nemoci z pohledu mravenců, protože společně zvládají pravděpodobné riziko šíření nemoci. Ukázalo se, že sociální interakce mezi organismy má zásadní význam při šíření nemoci. Výzkum na mravencích nás může vést k pochopení procesů, které by mohly být relevantní pro jiné sociální skupiny organismů. Musíme vyhodnotit, co ovlivňuje riziko onemocnění a jaká vhodná kontrolní opatření lze navrhnout. Celopopulační dynamika je nezbytná tam, kde se berou v úvahu faktory jako imunologie, přenos nemocí a struktura populace.
***
{Původní výzkumný dokument si můžete přečíst kliknutím na odkaz DOI uvedený níže v seznamu citovaných zdrojů}
Zdroje)
Stroeymeyt N a kol. 2018. Plasticita sociální sítě snižuje přenos nemocí u eusociálního hmyzu. Věda. 362 (6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
