Prva studija je pokazala kako an životinja društvo se aktivno reorganizira kako bi smanjilo širenje bolest.
Općenito govoreći, visoko stanovništvo gustoća u geografskoj regiji je najveći faktor koji pridonosi bržem širenju bolesti. Kada naseljenost postane gusta, to uzrokuje prenapučenost koja zatim dovodi do pogoršanja životnih uvjeta. To uzrokuje povećanje stope prijenosa bolesti uglavnom zbog čestih i bliskih kontakata između pojedinaca. Takve populacije postaju leglo zaraznih agenasa poput virusa i bakterija.
Kolonija mrava
Mravi su organizmi koji uspijevaju gotovo posvuda šume ili pustinje i žive u velikim kolonijama ili skupinama. Poznato je da su mravi vrlo društveni i to ponašanje daje im veliku prednost pred kukcima ili životinjama koje žive usamljeno. Kolonija mrava organizirana je u podskupine na temelju njihove dobi i zadataka koje svaka od tih skupina treba izvršiti. U koloniji postoje uglavnom tri vrste mrava – kraljica mrava, ženke koje su uglavnom 'radnice' i mužjaci. Njihov glavni cilj je preživljavanje, rast i razmnožavanje. Dakle, interakcije mrava s drugim članovima kolonije nisu nasumične kao što bi se moglo pretpostaviti. Kraljica mrava je najvažnija jer samo ona može polagati jaja i jedini je član mravlje kolonije koji može proizvesti nove članove. 'Mlađi' mravi, također nazvani 'medicinske sestre' brinu se o leglu u središtu kolonije. Dok se 'stariji' mravi ponašaju kao tragači za hranom koji putuju i skupljaju hranu izvana i zbog toga su stariji mravi izloženiji i ranjiviji na patogene. Patogena invazija može uzrokovati širenje bolesti i vjerojatno uništiti cijelu koloniju.
Studija objavljena u Znanost pokazuje da kada patogen koji uzrokuje bolest uđe u koloniju mrava, mravi mijenjaju svoje ponašanje kako bi zaštitili svoju koloniju od nadolazeće epidemijske bolesti. Oni štite svoju maticu i cijelo leglo od zaraze i za to su razvili zanimljiv 'obrambeni mehanizam'. Važan aspekt ovog mehanizma je 'socijalna organizacija' koja se odvija unutar kolonije. Istraživači s Instituta za znanost i tehnologiju Austrije i Sveučilišta u Lausannei proveli su ovu studiju koristeći sustav 'barkoda' kako bi pažljivo pratili i razumjeli interakcije između mrava unutar kolonije u normalnim okolnostima u odnosu na vrijeme širenja bolesti. Postavili su digitalne markere na oko 2260 vrtnih mrava, a infracrvene kamere su svake pola sekunde snimale sliku kolonije. Ova metoda im je omogućila praćenje i mjerenje kretanja, kao i položaja svakog člana mrava te njihove društvene interakcije unutar kolonije.
Obrambeni mehanizam mrava
Kako bi pokrenuli prijenos bolesti, oko 10 posto starijih mrava ili tragača za hranom bilo je izloženo gljivičnim sporama koje su se vrlo brzo širile. Napravljena je usporedba kolonija mrava prije i nakon izlaganja patogenu. Jasno je da su mravi brzo shvatili prisutnost gljivične spore te su se podijelile u skupine i promijenile svoje međusobne interakcije. Medicinske sestre komunicirale su samo s medicinskim sestrama, a sakupljači hrane samo sa sakupljačima hrane, a njihova međusobna interakcija bila je smanjena. Cijela kolonija mrava promijenila je svoj odgovor, čak i oni mravi koji nisu bili izloženi gljivičnim sporama. To se može smatrati preventivnom mjerom jer smanjuje rizik od širenja bolesti. Tehnika qPCR korištena je za kvantificiranje broja spora koje nosi mrav jer bi spore pojačale ciljanu molekulu DNK. Praćen je broj gljivičnih spora. Kad su mravi promijenili svoju interakciju, obrazac gljivičnih spora također se nastavio mijenjati što je bilo vidljivo u očitanjima.
Zanimljivo je bilo vidjeti da kolonija mrava štiti svoje 'vrijedne članove' koji mogu doprinijeti – kraljicu, medicinske sestre i mlade radnike – a njihov opstanak bio je od iznimne važnosti. Detaljni pokus preživljavanja pokazao je da svako opterećenje patogenom 24 sata nakon prvog izlaganja izravno korelira sa smrću od bolesti i s visokom vrijednošću korelacije. Smrtnost je bila visoka kod starijih mrava ili hranitelja nego kod medicinskih sestara, a najvrjedniji član – kraljica mrava – bio je živ do kraja.
Ova studija baca svjetlo na dinamiku bolesti s gledišta mrava jer se zajedno nose s vjerojatnim rizikom od širenja bolesti. Utvrđeno je da su društvene interakcije između organizama od presudne važnosti tijekom širenja bolesti. Istraživanje o mravima može nas voditi u razumijevanju procesa koji bi mogli biti relevantni za druge društvene skupine organizama. Moramo procijeniti što utječe na rizik od bolesti i koje se prikladne mjere kontrole mogu osmisliti. Dinamika u cijeloj populaciji je imperativ gdje se uzmu u obzir čimbenici poput imunologije, prijenosa bolesti i strukture stanovništva.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Stroeymeyt N i sur. 2018. Plastičnost društvenih mreža smanjuje prijenos bolesti kod eusocijalnog kukca. Znanost. 362 (6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
