Неожиданная тактика: Муравьи могут быть единственным животным, которое выполняет хирургические ампутации. Единственный другой вид, который делает это, — это люди. 

Поделиться ссылкой:

Муравьи могут быть единственным животным, которое выполняет хирургические ампутации

Неожиданная тактика может быть способом предотвратить заражение всей колонии бактериями,-2 июля 2024, Science

Муравей-плотник из Флориды ампутирует ногу соседа по гнезду с раной бедренной кости.ДЭНИ БУФФАТ

За 11 лет изучения поведения муравьев биолог Эрик Франк никогда не видел ничего подобного. 

Он и его коллеги из Университета Вюрцбурга привезли муравьев-плотников из Флориды в свою лабораторию в Германии, чтобы узнать, как они реагируют на травмы. 

Большинство видов муравьев лечат раненую или отрубленную конечность товарища, покрывая ее антимикробной слизью. 

Но красновато-коричневые муравьи-плотники пошли другим путем: они откусили оставшуюся часть конечности, фактически ампутировав ее.

Другие животные, такие как ящерицы, сбрасывают свои конечности, чтобы спастись от хищников, но Фрэнк говорит, что это первый случай, когда насекомое отрезает ногу соседу по гнезду, чтобы спасти ему жизнь. 

Единственный другой вид, который делает это, — это люди. 

«Я вообще не верил в это, потому что это было очень нелогично», — говорит он. «Я повторил эксперимент четыре раза, прежде чем согласился с выводами».

У большинства видов муравьев есть железы, которые выделяют противомикробные соединения, чтобы предотвратить грибковые и бактериальные инфекции, которые обычно попадают в их организм через раны. 

Но флоридский муравей-плотник (Camponotus floridanus) — сантиметровое насекомое, обитающее на юге Соединенных Штатов, — потерял эту железу в течение эволюционного времени. 

Чтобы выяснить, как этот вид заботится о себе, команда Фрэнка отрезала муравьям ноги в бедренной кости и обнажила рану Pseudomonas aeruginosa, бактерию, обычно встречающуюся в почве. 

Команда оставила некоторых муравьев в изоляции, а других вернула в гнездо.

К вернувшимся в гнездо муравьям быстро подошли один или два товарища, которые перегрызли ногу над бедренной костью, ампутировав ее целиком.
Девяносто процентов муравьев, перенесших эту «операцию», выжили. Напротив, только 40% из тех, кто остался один, выжили.

С помощью пары микроножниц исследователи также повредили ноги муравьев ниже, в большеберцовой кости. 

На этот раз собратья-насекомые не ампутировали придатки своих раненых собратьев по гнезду; вместо этого они просто зализывали рану, чтобы удалить бактерии языком. 

Девяносто процентов изолированных муравьев погибли, в то время как 75% тех, кто вернулся в гнездо, выжили.

Разница в тактике, используемой муравьями-наблюдателями, может заключаться в физиологии насекомых. 

Микроскопия с высоким разрешением показала, что бедренная кость муравья-плотника из Флориды имеет несколько мышц, которые препятствуют циркуляции гемолимфы (насекомой версии крови), не позволяя бактериям быстро проникать в организм.

 В результате муравьи могут с большей вероятностью ампутировать травмы бедренной кости, потому что у них есть время, необходимое для выполнения этой процедуры, объясняет Даниэль Кронауэр, эксперт по биологии муравьев в Университете Рокфеллера, который не участвовал в исследовании. 

Большеберцовая кость, напротив, имеет меньше мышц, чтобы остановить гемолимфу, что ускоряет кровообращение и позволяет бактериям быстрее проникать внутрь. Это означает, что травмы большеберцовой кости должны лечиться быстрее, говорит Кронауэр.

Чтобы выяснить, являются ли ампутации после ран большеберцовой кости столь же эффективными для остановки инфекций, как и после ран бедренной кости, команда Фрэнка ампутировала ноги муравьев. 

Анализ ДНК в телах муравьев показал, что ампутации после ран бедренной кости действительно останавливали бактериальные инфекции, в то время как ампутации после ран большеберцовой кости — нет. Вопреки тому, что считали исследователи, ампутация большеберцовых костей не улучшила выживание насекомых, и это то, что муравьи, «похоже, знают», говорит Фрэнк.

Как и их иерархическая социальная структура, ампутация является еще одним из удивительных способов, которыми муравьи развили «сложное поведение», очень похожее на людей, говорит Кронауэр. «Это похоже на то, как забирать раненых солдат с поля боя, а затем лечить их».

Результаты могут изменить восприятие муравьев людьми, говорит Кристофер Пулл, биолог из Оксфордского университета, который не участвовал в работе. 

По его словам, они не просто солдаты, которые работают только на королеву, чтобы быть замененными или уволенными в любое время — они идут на крайние меры, чтобы помочь друг другу.

Last Updated on 07.07.2024 by iskova


Поделиться ссылкой: